目前微反应器在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用,商业化生产中的应用正日益增多。其主要应用领域包括有机合成过程,微米和纳米材料的制备和日用化学品的生产。在化工生产中,新的Miprowa技术已经可以实现每小时上万升的流量。
微反应器的微结构大的缺点是固体物料无法通过微通道,如果反应中有大量固体产生,微通道极易堵塞,导致生产无法连续进行。
目前这一问题主要是通过改进反应器的设计来解决。例如拜耳-埃尔费尔德微技术公司开发的阀式混合器(反应器)可以用于快速沉淀反应,基于这一技术,拜耳公司成功开发了商业化生产工艺,用于生产高的性能的微米材料和纳米材料。
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。
连续流化学提高了化学反应的效率
连续流化学是将比色分析自动化的一种分析测试系统,样品溶液泵入分析模块后可以自动进行样品前处理如消解,蒸馏,透析,萃取,前处理过的样品溶液被均匀的小气泡分割成连续的片段,再将试剂以特定的比例和顺序加入到每个片段的样品中,然后边流动,边混合,边反应,生成颜色物质通过比色计检测吸光度,得到相应的峰值电信号,再通过与标准曲线比较自动计算得到相应的浓度。
微通道反应器使工艺过程更加简单
微通道反应器是微混合器、微换热器、微控制器、微萃取器、微化学分析等一系列微型化工设备的统称,是利用precise加工技术制造的特征尺寸在10~1000微米之间的三维结构元件,工艺流体通道在微米级别,可用于进行的化学反应包括换热、混合、分离、分析和控制等,在化学化工、精细化工、制药工业、生物化学等领域应用广泛。
以上信息由专业从事微通道反应器厂家的那央生物于2025/1/13 9:12:21发布
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