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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,在這種趨勢下,微通道反應(yīng)技術(shù)依靠其特別的優(yōu)勢成為國內(nèi)外精細化工行業(yè)的研究熱點。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(動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞、化學(xué)反應(yīng)過程)規(guī)律提供了指導(dǎo)。然而,為了實現(xiàn)微通道反應(yīng)技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用,其通道尺寸早已達到了毫米級,得益于先進的通道內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計,在實現(xiàn)高通量的同時仍能實現(xiàn)良好的傳質(zhì)與傳熱性能。同時具有微量和連續(xù)流動優(yōu)點的微通道反應(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,為精細化工本質(zhì)安全水平及其經(jīng)濟性的提高開辟了新道路。
微反應(yīng)器的應(yīng)用研究發(fā)展4個階段
1階段,上世紀在90年代,大家開始設(shè)計和制造微反應(yīng)器的一些器件,并用它去嘗試一些常規(guī)的化學(xué)反應(yīng);
第2階段,微反應(yīng)器已經(jīng)相對成熟,商業(yè)化反應(yīng)器,開始投放市場,反應(yīng)和工藝的研究比較火熱;
第3階段,開始做反應(yīng)器系統(tǒng)化的集成,包括前端、后端、在線的處理等;
第4階段,人工智能化。當然,走到第四階段離不開一階段的工作,離不開第二階段的研究,更離不開第三階段的經(jīng)驗和教訓(xùn)。
微通道連續(xù)流技術(shù)具有安全化、自動化、微型化、綠色環(huán)保、快速放大工業(yè)化的特點。連續(xù)流工藝的開發(fā)和研究對加速制藥工藝實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),改變醫(yī)i藥行業(yè)部分現(xiàn)狀,使藥廠小型化,微型化,更加環(huán)保綠色,實現(xiàn)綠色制藥,具有重要意義。
微反應(yīng)器簡介:
微反應(yīng)器,即微通道反應(yīng)器,利用精i密加工技術(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,微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,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。微反應(yīng)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。
微反應(yīng)器技術(shù)的硬件設(shè)備
硬件部分包括微反應(yīng)器設(shè)備和配套設(shè)備。微反應(yīng)器設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì),從通道設(shè)計的角度可分為簡單通道和復(fù)雜通道。
配套設(shè)備對于要實現(xiàn)工業(yè)化用途來講同樣重要。微反應(yīng)器配套包括進料泵、傳感器、閥門、在線監(jiān)測裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中,動部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計等等都需要認真考量。