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微反應(yīng)器的優(yōu)點
(1)無縫對接研發(fā)和生產(chǎn)
傳統(tǒng)化工生產(chǎn)是通過反應(yīng)器體積的增大來實現(xiàn)產(chǎn)能的擴大,但隨之帶來的是明顯的放大效應(yīng),流動、 傳質(zhì)和傳熱的“三傳”問題很突出;而微化工技術(shù)是通過并行增加微反應(yīng)器的數(shù)量進行放大。即所謂數(shù)增放大,所以小試良好反應(yīng)條件無須放大即可直接作為生產(chǎn)條件,既減少了操作費用,又節(jié)省了空間,完好實現(xiàn)研發(fā)到生產(chǎn)的無縫對接。同時,微化工技術(shù)還可以靈活根據(jù)市場變化情況,靈活增加或減少微反應(yīng)器的數(shù)量,做到按時按地按需生產(chǎn)。
(2)可以實現(xiàn)生產(chǎn)的本質(zhì)安全
微反應(yīng)器控溫能力好,制冷能力往往也很高,能量的減少可以降低boom的潛在危險性,有效保證系統(tǒng)的安全而且,微反應(yīng)器中反應(yīng)物的量屬于微量級別,即使產(chǎn)物為有毒有害物質(zhì),也因為單位時間產(chǎn)生的產(chǎn)物量很少,在相當(dāng)程度上降低了安全事故的危害性。因此微反應(yīng)系統(tǒng)有望使化工生產(chǎn)擺脫高危險的桎梏,實現(xiàn)本質(zhì)安全。
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)計并安裝有擾流擴散器,既滿足了媒介的快速流動,不會產(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接觸,保溫隔熱性能大大提高,有利于節(jié)能降耗,同時增加了設(shè)備使用中的安全性。
微通道反應(yīng)器應(yīng)用已成趨勢
微通道反應(yīng)器氣-液-固漿狀流,選擇性加氫:高轉(zhuǎn)化率,選擇性好,二肽合成選擇萃取和連續(xù)反應(yīng)耦合提高產(chǎn)品收率,光化學(xué)合成反應(yīng)(氯化等):易于控制,提高收率。微通道反應(yīng)器簡化傳統(tǒng)的磺化反應(yīng):采用工業(yè)硫酸,無需SO3也能達到高收率,易于控制,提高下游產(chǎn)品純度,50°C的反應(yīng)在0°C完成不影響收率,-20°C的反應(yīng)能在常溫下實現(xiàn),工藝穩(wěn)定,收率提高。
展望未來微反應(yīng)器研究,預(yù)計將在以下幾個領(lǐng)域取得進展
(1)、設(shè)計新的微反應(yīng)器模型,對微反應(yīng)器進行耦合、集成和“放大”;
(2)、在微反應(yīng)器中研究反應(yīng)原理, 對微反應(yīng)器的設(shè)計進行模擬、優(yōu)化;
(3)、在微反 應(yīng)器中探索新的反應(yīng)途徑和使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟更加環(huán)保的方法,并應(yīng)用于實際生產(chǎn),這是研究微反應(yīng)器的真正價
值所在。