微反应器的优点
(1)无缝对接研发和生产
传统化工生产是通过反应器体积的增大来实现产能的扩大,但随之带来的是明显的放大效应,流动化学教学平台,流动、 传质和传热的“三传”问题很突出;而微化工技术是通过并行增加微反应器的数量进行放大。即所谓数增放大,所以小试良好反应条件无须放大即可直接作为生产条件,既减少了操作费用,又节省了空间,完好实现研发到生产的无缝对接。同时,微化工技术还可以灵活根据市场变化情况,灵活增加或减少微反应器的数量,做到按时按地按需生产。
(2)可以实现生产的本质安全
微反应器控温能力好,制冷能力往往也很高,能量的减少可以降低boom的潜在危险性,有效保证系统的安全而且,微反应器中反应物的量属于微量级别,即使产物为有毒有害物质,也因为单位时间产生的产物量很少,在相当程度上降低了安全事故的危害性。因此微反应系统有望使化工生产摆脱高危险的桎梏,实现本质安全。
微通道反应器全新单独操作界面及远程控制器,是目前市场上高科技的实验室反应设备,是所有高校、化工公司及中科院推崇的小型高压测试装备;控制系统准确有效,安全又可靠,实用的数据采集及时,方便,有效。微通道反应器有多种类型,按照操作模式可分为连续微通道反应器、半连续微通道反应器和间歇微通道反应器;按照反应相态可分为气固相催化微通道反应器、气液相微通道反应器、液液相微通道反应器和气液固相微通道反应器。
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。
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