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微反應(yīng)器適合的反應(yīng)類型
1、反應(yīng)物配比要求很嚴(yán)的快速反應(yīng)
某些反應(yīng)對反應(yīng)物配比要求很嚴(yán)格,其中某一反應(yīng)物過量就會引起副反應(yīng),如要求單取代的反應(yīng),會有二取代和三取代產(chǎn)物生成。微反應(yīng)器系統(tǒng)可以瞬時(shí)達(dá)到均勻混合,這就避免了局部過量的問題,使副產(chǎn)物減少到較低。
2、危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)以及高溫高壓反應(yīng)
某些易失控的化學(xué)反應(yīng),一旦失控,就會造成反應(yīng)溫度急劇升高,壓力急劇增加,引起沖料,甚至引發(fā)boom。微反應(yīng)器由于反應(yīng)熱可以快速導(dǎo)出,而且又是 連續(xù)流動(dòng)反應(yīng),在線的化學(xué)品量很少,因此保證了反應(yīng)的安全性。
微反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)
(1)無縫對接研發(fā)和生產(chǎn)
傳統(tǒng)化工生產(chǎn)是通過反應(yīng)器體積的增大來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的擴(kuò)大,但隨之帶來的是明顯的放大效應(yīng),流動(dòng)、 傳質(zhì)和傳熱的“三傳”問題很突出;而微化工技術(shù)是通過并行增加微反應(yīng)器的數(shù)量進(jìn)行放大。即所謂數(shù)增放大,所以小試良好反應(yīng)條件無須放大即可直接作為生產(chǎn)條件,既減少了操作費(fèi)用,又節(jié)省了空間,完好實(shí)現(xiàn)研發(fā)到生產(chǎn)的無縫對接。同時(shí),微化工技術(shù)還可以靈活根據(jù)市場變化情況,靈活增加或減少微反應(yīng)器的數(shù)量,做到按時(shí)按地按需生產(chǎn)。
(2)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的本質(zhì)安全
微反應(yīng)器控溫能力好,制冷能力往往也很高,能量的減少可以降低boom的潛在危險(xiǎn)性,有效保證系統(tǒng)的安全而且,微反應(yīng)器中反應(yīng)物的量屬于微量級別,即使產(chǎn)物為有毒有害物質(zhì),也因?yàn)閱挝粫r(shí)間產(chǎn)生的產(chǎn)物量很少,在相當(dāng)程度上降低了安全事故的危害性。因此微反應(yīng)系統(tǒng)有望使化工生產(chǎn)擺脫高危險(xiǎn)的桎梏,實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全。
碳化硅反應(yīng)器保溫隔熱性能大大提高
換熱系統(tǒng)的冷熱媒可直接注入碳化硅反應(yīng)器芯片的換熱通道內(nèi),通道采用流線型設(shè)計(jì)并安裝有擾流擴(kuò)散器,既滿足了媒介的快速流動(dòng),不會產(chǎn)生明顯壓降,又可保證媒介與芯片本體充分接觸,有利于準(zhǔn)確控溫。碳化硅反應(yīng)器模塊單元帶有特別制的保溫隔熱層,使用特殊保溫材料將碳化硅反應(yīng)器芯片充分包裹,碳化硅芯片與外部金屬部分無接觸,保溫隔熱性能大大提高,有利于節(jié)能降耗,同時(shí)增加了設(shè)備使用中的安全性。
連續(xù)流化學(xué)提高了化學(xué)反應(yīng)的效率
連續(xù)流化學(xué)的生產(chǎn)手段正在制藥研發(fā)中受到重視,考慮到其以下優(yōu)勢:更好的工藝過程,安全性更優(yōu)的質(zhì)量空間,節(jié)省更高的產(chǎn)能,以其簡單的形式,連續(xù)流動(dòng)化學(xué)始于兩種以上的物料,比如起始反應(yīng)物,這些物料流以設(shè)定流速用泵打入反應(yīng)艙室、反應(yīng)管,流進(jìn)反應(yīng)艙室的不同反應(yīng)物料在此進(jìn)行混合和反應(yīng)。
根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和物料流速,需要保證反應(yīng)物料在微型反應(yīng)器中達(dá)到某一特定的停留時(shí)間,從而獲得預(yù)期的反應(yīng)轉(zhuǎn)換率,相繼,從微型反應(yīng)器出口流出的物料用燒瓶或其它適當(dāng)?shù)娜萜魇占饋怼?