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微反應(yīng)器的應(yīng)用研究發(fā)展4個(gè)階段
1階段,上世紀(jì)在90年代,大家開(kāi)始設(shè)計(jì)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(duì)成熟,商業(yè)化反應(yīng)器,開(kāi)始投放市場(chǎng),反應(yīng)和工藝的研究比較火熱;
第3階段,開(kāi)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(dāng)然,走到第四階段離不開(kāi)一階段的工作,離不開(kāi)第二階段的研究,更離不開(kāi)第三階段的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
微通道反應(yīng)器特別的結(jié)構(gòu)賦予其一系列的性能,故被應(yīng)用于許多領(lǐng)域。例如,氨基甲酸酯的多步化學(xué)合成可以通過(guò)連續(xù)性工藝來(lái)實(shí)現(xiàn),其中包括分步反應(yīng)工序和反應(yīng)步驟間的兩步分離工序。通過(guò)使用一系列串聯(lián)的由三個(gè)微通道反應(yīng)器和兩個(gè)相分離器組成的反應(yīng)裝置,可以在一個(gè)緊湊型芯片基的工藝系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)溶劑轉(zhuǎn)換、危險(xiǎn)中間產(chǎn)物原位生產(chǎn)和消耗、高能量化學(xué)品的安全處理以及化學(xué)品的小批量生產(chǎn)。因此,可以用于快速及放熱反應(yīng)、工業(yè)環(huán)境拓展等方面。
碳化硅反應(yīng)器保溫隔熱性能大大提高
換熱系統(tǒng)的冷熱媒可直接注入碳化硅反應(yīng)器芯片的換熱通道內(nèi),通道采用流線型設(shè)計(jì)并安裝有擾流擴(kuò)散器,既滿足了媒介的快速流動(dòng),不會(huì)產(chǎn)生明顯壓降,又可保證媒介與芯片本體充分接觸,有利于準(zhǔn)確控溫。碳化硅反應(yīng)器模塊單元帶有特別制的保溫隔熱層,使用特殊保溫材料將碳化硅反應(yīng)器芯片充分包裹,碳化硅芯片與外部金屬部分無(wú)接觸,保溫隔熱性能大大提高,有利于節(jié)能降耗,同時(shí)增加了設(shè)備使用中的安全性。
近年來(lái),微反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)規(guī)模上影響化學(xué)加工的概念,這一點(diǎn)越來(lái)越明顯。在過(guò)去的幾年里,實(shí)驗(yàn)室研究人員已經(jīng)收集到證據(jù),證明微反應(yīng)器技術(shù)可以成功地應(yīng)用于幾乎所有的有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。這項(xiàng)新技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是更高的產(chǎn)率和選擇性,更有效地利用資源(對(duì)環(huán)境友好)和更強(qiáng)大的反應(yīng)控制(避免boom,使等溫線反應(yīng)控制成為可能)。這就打開(kāi)了通向優(yōu)雅的組合反應(yīng)器布置的通道,包括在線分析設(shè)備或涂有多相催化劑的微通道,同時(shí)大限度地利用了微反應(yīng)器增強(qiáng)的表面體積比。