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怎么判斷微反應(yīng)器的適用性呢?
一,反應(yīng)本身是不是受傳質(zhì)控制。一般來講,液-液非均相反應(yīng)、氣-液非均相反應(yīng)、氣-液-固三相催化反應(yīng)、需要劇烈攪拌或者存在放大效應(yīng)的體系受傳質(zhì)控制,這些體系往往比較適合用微反應(yīng)器;
第二,反應(yīng)體系是否受傳熱的限制。如果反應(yīng)體系的溫度很低、反應(yīng)過程需要滴加、放熱劇烈反應(yīng)、稀釋反應(yīng)體系,由于傳統(tǒng)反應(yīng)釜傳熱面積的限制往往存在傳熱限制,這類反應(yīng)在微反應(yīng)器上實現(xiàn)的可能性會比較大。
染料工業(yè)的生產(chǎn)過程主要采用單批釜式反應(yīng)器生產(chǎn),常需控制反應(yīng)溫度來減少重氮組份的分解,存在停留時間較長、混合欠充分、選擇性欠佳、產(chǎn)品純度不高、批次間差別大等不足。因此,微通道反應(yīng)器, 能夠改進(jìn)混合方式、簡化工藝、連續(xù)化生產(chǎn), 是染料工業(yè)實現(xiàn)工藝綠色化的一個發(fā)展方向 。
微通道反應(yīng)器應(yīng)用于染料生產(chǎn),具有以下優(yōu)勢:
1、連續(xù)化反應(yīng)代替了間歇式反應(yīng),減小批差;
2、瞬間混合,有效的防止了活潑化合物的分解;
3、在線反應(yīng)體積小,保證了化學(xué)反應(yīng)的安全性;
4、反應(yīng)溫度和時間能夠準(zhǔn)確控制,有利于提高收率和選擇性。
微通道反應(yīng)器應(yīng)用已成趨勢
微通道反應(yīng)器具有特別的通道結(jié)構(gòu),顯著提高流體混合程度,增強(qiáng)傳質(zhì)性能,提高總傳熱效率,適用于多種低溫、高溫、高危、非均相等化學(xué)反應(yīng)。微通道反應(yīng)器可采用各種金屬材質(zhì)及碳化硅材質(zhì)加工制造,金屬材質(zhì)可耐壓至10MPa。
微通道反應(yīng)器根據(jù)工藝情況為客戶量身定制良好的微通道反應(yīng)裝置,縮短反應(yīng)時間,減少溶劑用量,提高反應(yīng)選擇性,提高產(chǎn)品收率及產(chǎn)品純度,消除安全隱患,降低環(huán)境污染,完成實驗室研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)的對接,為客戶提供服務(wù)。微通道反應(yīng)器金屬有機(jī)多步化學(xué)合成,應(yīng)對不穩(wěn)定中間產(chǎn)物難題。
微反應(yīng)器的主要特征
1、大比表面積:強(qiáng)化了傳質(zhì)、傳熱;縮短了擴(kuò)散時間,實現(xiàn)流體間的快速均勻混合以及等溫操作;通道內(nèi)作用力主要為:界面張
力,粘性應(yīng)力以及毛細(xì)管力。
2、特別的流動行為:流體流動通常屬于層流;具有很強(qiáng)的方向性、對稱性和高度有序性;具有窄的停留時間分布和均勻的傳質(zhì)過
程;便于對過程進(jìn)行準(zhǔn)確的理論描述和模擬。
3、催化劑的高通量篩選:催化劑用量少,操作連續(xù),安全;適用于含有毒物質(zhì)、易暴危險的反應(yīng)。
4.無放大效應(yīng):通過集成眾多的反應(yīng)器可以處理大批量的原料;節(jié)省從實驗室研發(fā)到工業(yè)過程的時間和成本。