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微反應(yīng)器是一種借助于特殊微加工技術(shù)以固體基質(zhì)制造的可用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的三維結(jié)構(gòu)元件。微反應(yīng)器通常含有小的通道尺寸(當(dāng)量直徑小于500 μm)和通道多樣性,流體在這些通道中流動(dòng),并要求在這些通道中發(fā)生所要求的反應(yīng)。這樣就導(dǎo)致了在微構(gòu)造的化學(xué)設(shè)備中具有非常大的表面積/體積比率。
中文名 微反應(yīng)器
外文名 Micro-reactor
又 稱 微通道反應(yīng)器
分 類 微混合器,微換熱器和微反應(yīng)器
微反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)
(1)無(wú)縫對(duì)接研發(fā)和生產(chǎn)
傳統(tǒng)化工生產(chǎn)是通過(guò)反應(yīng)器體積的增大來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的擴(kuò)大,但隨之帶來(lái)的是明顯的放大效應(yīng),流動(dòng)、 傳質(zhì)和傳熱的“三傳”問(wèn)題很突出;而微化工技術(shù)是通過(guò)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(wú)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(wú)縫對(duì)接。同時(shí),微化工技術(shù)還可以靈活根據(jù)市場(chǎng)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(jí)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
碳化硅反應(yīng)器芯片原材料為亞微米級(jí)高純碳化硅,純度99.5%以上,采用無(wú)壓燒結(jié)工藝經(jīng)2150度燒制,并經(jīng)precise加工而成,單組反應(yīng)器單元為多片式結(jié)構(gòu),采用技術(shù)高溫鍵合成一個(gè)整體,完全地消除了泄露風(fēng)險(xiǎn)。芯片自身帶有溫度探頭,可靈活監(jiān)控反應(yīng)溫度。碳化硅反應(yīng)器芯片采用“反應(yīng)/換熱一體式”設(shè)計(jì),一面是反應(yīng)通道,一面是換熱通道,兩種功能集成在一塊碳化硅板上,得到了換熱效率。
微通道反應(yīng)器是如何控制反應(yīng)溫度和時(shí)間的
微通道反應(yīng)器,利用precise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(yīng)器,微通道反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級(jí)別,而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微通道反應(yīng)器中可以包含有成百萬(wàn)上千萬(wàn)的微型通道,因此也實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。它可以控制反應(yīng)溫度和時(shí)間。