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微反應器適合的反應類型
1、反應物配比要求很嚴的快速反應
某些反應對反應物配比要求很嚴格,其中某一反應物過量就會引起副反應,如要求單取代的反應,會有二取代和三取代產(chǎn)物生成。微反應器系統(tǒng)可以瞬時達到均勻混合,這就避免了局部過量的問題,使副產(chǎn)物減少到較低。
2、危險化學反應以及高溫高壓反應
某些易失控的化學反應,一旦失控,就會造成反應溫度急劇升高,壓力急劇增加,引起沖料,甚至引發(fā)boom。微反應器由于反應熱可以快速導出,而且又是 連續(xù)流動反應,在線的化學品量很少,因此保證了反應的安全性。
微反應器的優(yōu)點
(1)可以實現(xiàn)按需生產(chǎn)
微反應系統(tǒng)是模塊化的分布系統(tǒng),可根據(jù)市場情況增減通道數(shù)和更換模塊來調節(jié)生產(chǎn),具有很高的操作彈性的同時也可在產(chǎn)品使用地分散加工并就地供應,從而克服運輸和儲存大批有害物質的安全難題,另外廢棄物的處理系統(tǒng)也可以模塊化、微型化,并同生產(chǎn)模塊集成在一起同,真正實現(xiàn)化工廠的小型化和 便攜化,并能按時按地按需進行生產(chǎn)。
(2)促進化工綠色智能發(fā)展
利用微加工技術可將微混合、微反應、微換熱、微 分離、微分析等單元操作和與之相匹配的微傳感器、微 閥門等器件集成到一塊控制芯片上,實現(xiàn)單一反應芯片的多功能化操作,從而達到對微反應系統(tǒng)的實時監(jiān)測和智能控制,提高反應速度,同時節(jié)省反應成本。例如可以將混合和停留時間功能與換熱在同一區(qū)域進行集成從而產(chǎn)生額外的反應性能。
利用微通道反應器技術進行生產(chǎn)時,工藝放大不是通過增大微通道的特征尺寸,而是通過增加微通道的數(shù)量來實現(xiàn)的,所以小試反應條件不需做任何改變就可直接用于生產(chǎn),不存在常規(guī)批次反應器的放大難題,從而大幅縮短了產(chǎn)品由實驗室到市場的時間。
微通道反應器采用連續(xù)流動反應,因此在反應器中停留的化學品數(shù)量總是很少的,即使萬一失控,危害程度也非常有限。而且,由于微反應器換熱效率很高,即使反應突然釋放大量熱量,也可以被迅速導出,從而保證反應溫度的穩(wěn)定,減少了發(fā)生安全事故和質量事故的可能性。因此微反應器可以輕松應對苛刻的工藝要求,實現(xiàn)安全生產(chǎn)。