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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(shì),在這種趨勢(shì)下,微通道反應(yīng)技術(shù)依靠其特別的優(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)性的提高開辟了新道路。
怎么判斷微反應(yīng)器的適用性呢?
一,反應(yīng)本身是不是受傳質(zhì)控制。一般來(lái)講,液-液非均相反應(yīng)、氣-液非均相反應(yīng)、氣-液-固三相催化反應(yīng)、需要?jiǎng)×覕嚢杌蛘叽嬖诜糯笮?yīng)的體系受傳質(zhì)控制,這些體系往往比較適合用微反應(yīng)器;
第二,反應(yīng)體系是否受傳熱的限制。如果反應(yīng)體系的溫度很低、反應(yīng)過程需要滴加、放熱劇烈反應(yīng)、稀釋反應(yīng)體系,由于傳統(tǒng)反應(yīng)釜傳熱面積的限制往往存在傳熱限制,這類反應(yīng)在微反應(yīng)器上實(shí)現(xiàn)的可能性會(huì)比較大。
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。
連續(xù)流化學(xué)提高了化學(xué)反應(yīng)的效率
連續(xù)流化學(xué)的生產(chǎn)手段正在制藥研發(fā)中受到重視,考慮到其以下優(yōu)勢(shì):更好的工藝過程,安全性更優(yōu)的質(zhì)量空間,節(jié)省更高的產(chǎn)能,以其簡(jiǎn)單的形式,連續(xù)流動(dòng)化學(xué)始于兩種以上的物料,比如起始反應(yīng)物,這些物料流以設(shè)定流速用泵打入反應(yīng)艙室、反應(yīng)管,流進(jìn)反應(yīng)艙室的不同反應(yīng)物料在此進(jìn)行混合和反應(yīng)。
根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和物料流速,需要保證反應(yīng)物料在微型反應(yīng)器中達(dá)到某一特定的停留時(shí)間,從而獲得預(yù)期的反應(yīng)轉(zhuǎn)換率,相繼,從微型反應(yīng)器出口流出的物料用燒瓶或其它適當(dāng)?shù)娜萜魇占饋?lái)。