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目前微反應(yīng)器在化工工藝過(guò)程的研究與開(kāi)發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用正日益增多。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括有機(jī)合成過(guò)程,微米和納米材料的制備和日用化學(xué)品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中,新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)每小時(shí)上萬(wàn)升的流量。
微反應(yīng)器的微結(jié)構(gòu)大的缺點(diǎn)是固體物料無(wú)法通過(guò)微通道,如果反應(yīng)中有大量固體產(chǎn)生,微通道極易堵塞,導(dǎo)致生產(chǎn)無(wú)法連續(xù)進(jìn)行。
目前這一問(wèn)題主要是通過(guò)改進(jìn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)來(lái)解決。例如拜耳-埃爾費(fèi)爾德微技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的閥式混合器(反應(yīng)器)可以用于快速沉淀反應(yīng),基于這一技術(shù),拜耳公司成功開(kāi)發(fā)了商業(yè)化生產(chǎn)工藝,用于生產(chǎn)高的性能的微米材料和納米材料。
安全與綠色發(fā)展已成為世界化工行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì),在這種趨勢(shì)下,微通道反應(yīng)技術(shù)依靠其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為國(guó)內(nèi)外精細(xì)化工行業(yè)的研究熱點(diǎn)。典型微通道反應(yīng)技術(shù)的特征是在幾十到幾百微米的通道內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。特征尺度的微型化為其從微尺度上理解“三傳一反”的(動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程)規(guī)律提供了指導(dǎo)。然而,為了實(shí)現(xiàn)微通道反應(yīng)技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用,其通道尺寸早已達(dá)到了毫米級(jí),得益于先進(jìn)的通道內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在實(shí)現(xiàn)高通量的同時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)良好的傳質(zhì)與傳熱性能。同時(shí)具有微量和連續(xù)流動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的微通道反應(yīng)技術(shù)不僅將產(chǎn)能和設(shè)備體積脫鉤,而且將產(chǎn)能與生產(chǎn)效率有效結(jié)合,為精細(xì)化工本質(zhì)安全水平及其經(jīng)濟(jì)性的提高開(kāi)辟了新道路。
微反應(yīng)器的連續(xù)合成
a、微反應(yīng)技術(shù)可以提高反應(yīng)過(guò)程收率,提高安全性,實(shí)現(xiàn)化學(xué)品的連續(xù)可控制備;
b、微通道反應(yīng)器不是universal的,有它獨(dú)特的特點(diǎn)和適應(yīng)的反應(yīng)類型。
c、開(kāi)發(fā)微反應(yīng)連續(xù)工藝不容易一蹴而就,要求設(shè)備和工藝的完好結(jié)合,需要細(xì)致的前期研究和優(yōu)化。
開(kāi)發(fā)難度:均相反應(yīng)<液液兩相反應(yīng)<氣液兩相反應(yīng)<氣液固三相反應(yīng)。