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微反應器的定義
微反應器,即微通道反應器,利用精細加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
美國PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要開展燃料電池氫源系統(tǒng)微型化研究,反應器主體結(jié)構(gòu)是一個錯流式微通道換熱器,與傳統(tǒng)相比,相同的處理能力,反應器體積可減小l~2個數(shù)量級。微反應器在傳質(zhì)、傳熱、恒溫等方面表現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢,自面世以來迅速引起相關(guān)領(lǐng)域人士的濃厚興趣和關(guān)注。
中國相關(guān)
在國內(nèi),微反應技術(shù)處于研究與開發(fā)階段。雖然有很多高校從事微反應技術(shù)研究,尚沒有成熟的國產(chǎn)設(shè)備面世。
微反應器特別的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列優(yōu)良的性能,故它被應用到許多領(lǐng)域中。例如對于小規(guī)模的光化學過程,采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術(shù)研究所開發(fā)了一種平行盤片結(jié)構(gòu)的電化學微反應器。
微通道反應器行業(yè)有廣闊的應用前景
微通道反應器可以將各種催化劑固定在芯片微通道中得到高比表面積的微催化床,提高催化效率,在反應器中進行合成反應時,反應物配比、溫度、壓力、反應時間和流速等反應條件容易控制,反應物在流動過程中發(fā)生反應,濃度不斷降低,生成物濃度不斷提高,副反應較少。
微通道反應器采用連續(xù)流動的方式進行反應,對于反應速度很快的化學反應,可以通過調(diào)節(jié)反應物流速和微通道的長度,控制它們在反應器中的反應時間。