微化工技术和微反应器微化工技术于上个世纪九十年代初兴起,该技术利用微米级的通道式反应器进行反应,能促进过程强化和化工系统小型化,提高资源利用率,节能降耗,从根本上解决传统工艺反应不及时及易会爆等技术难题,实现化工生产的本质安全微化工技术的是微反应器(也叫微通道反应器),它是一种通过微加工技术制造的带有微结构的反应设备,其流体通道或者分散尺度在微米量级叫而其处理量则是从每分钟数微升到每年数万吨。
“微反应器”从本质上讲是一种连续流动的管道式反应器;反应器中的微通道利用精i密加工工艺制造而成。由于微反应器内工艺流体的通道尺寸非常小,相对于常规管式反应器而言,其比表面积体积比非常大(可达10000~50000㎡/m3)。因此微反应器具有极高的混合效率(毫秒级范围实现径向完全混合)、极强的换热能力(传热系数可达25000W/(㎡·K))和极窄的停留时间分布(几乎无返混,基本接近了平推流)。
微通道反应器是如何控制反应温度和时间的
1 对反应温度的控制:微反应设备极大的比表面积决定了微通道反应器有极大的换热效率,即使是反应瞬间释放出大量热量,微通道反应器也可及时将其导出,维持反应温度稳定。而在常规反应器中的强放热反应,由于换热效率不够高,常常会出现局部过热现象。而局部过热往往导致副产物生成,这就导致收率和选择性下降。而且,在生产中剧烈反应产生的大量热量如果不能及时导出,会导致冲料事故甚至发生boom。
2 对反应时间的控制:常规的批次反应,往往采用将反应物逐渐滴加的方式来防止反应过于剧烈。这就使一部分物料的停留时间过长。而在很多反应中,反应物、产物、或中间过渡态产物在反应条件下停留时间一长就会导致副产物的产生,使反应收率降低。而微通道反应器采取的是微管道中的连续流动反应,可以控制物料在反应条件下的停留时间。一旦达到反应时间就立即将物料传递到下一步反应,或终止反应,这样就有效避免了因反应时间长而导致的副产物。
怎么样去评价一款微反应器?主要从以下四个方面:
1)传质性能。传质性能受到通道结构的设计、流速范围、停留时间分布、压力降等等因素影响。
2)传热性能。微反应器是一种换热能力很强的技术装备,其换热能力受流速、温差、材质、换热介质等因素影响。
3)放大的设计,实验室研发型微反应器到工业化微反应器应当保持比较好的传质、传热、停留时间一致性。
4)材质和加工,设备的耐腐蚀性、密封性、耐压性、死体积应当与具体的工况相匹配。
以上信息由专业从事微化工反应器价格的那央生物于2023/3/29 3:38:12发布
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