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微通道反应器在多行业中应用广泛

更新时间:2020-04-07      点击次数:1534
   近年来,微化工技术已成为化学工程学科中一个新的发展方向和研究热点,微化工设备的主要组成部分是特征尺度为纳米到微米级的微通道,因此,微通道内的流体流动和传递行为就成为微化工系统设计和实际应用的基础,对其进行系统深入的研究具有重要意义。
  微通道反应器是一种借助于精密加工技术制造特定尺寸在10-500微米之间的微型通道反应器,这些微通道反应器的共同特点是在微小的空间内发生化学反应,通道平均尺寸为1-3.5毫米;微通道反应器内包含有成千上万的微小通道,可以实现很高的产量。该反应器通常含有小的通道尺寸和通道多样性,流体在这些通道中流动,并要求在这些通道中发生所要求的反应,这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积/体积比率。
  不同于使用玻璃容器,微通道反应器逐渐成为成为经验丰富的化学家或反应工程师手中的重要工具,反应器可以连续操作,这使得一些不稳定的中间体的后续合成成为可能,并且避免了一些典型的量产工作耽误。特别是一些需要以毫秒和秒来衡量的低温化学反应不再需要存储数小时直到反应物按计量完成,并且下一步的反应有可能已经开始。这种快速工作单元避免了宝贵的中间体的衰减而且提供了更好的选择性。
  相比现有的釜式技术,微通道反应器在合成材料中也更加高效,这种优势基础源于传质、热力学和高比表面积,同样在处理不稳定中间体中有着工程优势。微反应器被应用于同光化学、电合成、多成分反应以及缩聚反应(比如丙烯酸丁酯的缩聚)。其能够参与液液反应体系,同样可以应用于固液反应体系,例如在其管道闭上涂油一种异构催化剂。合成同样和跟产物的纯化有关。通过在合成和纯化醛固酮和化学气相沉积反应的极活性金属化合物提高反应操作的安全性以及产物的高纯度,微反应器展现了其绿色连续流化学的原则。在微反应器的研究中缩合反应借助着管道上的沸石催化剂而进行,同样其也出去了在反应中生成的水。这种反应同样发生在被聚合物刷覆盖的微反应器中。
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