微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸(当量直径小于500 μm)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。
中文名 微反应器
外文名 Micro-reactor
又 称 微通道反应器
气液混合器
微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸(当量直径小于500 μm)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。
中文名 微反应器
外文名 Micro-reactor
又 称 微通道反应器
分 类 微混合器,微换热器和微反应器
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。
与传统化工技术相比,微化工技术有哪些优点?
微化工技术与传统化工技术相比,在实现连续化生产、安全性能、环保治理、转化率和收率上,都有着大的优越性,微化工设备具有高传递速率、可平行放大、安全性高、易于控制等优点,可实现化工过程的连续和高度集成的生产要求。
该技术能够对其进行控制,提高用量配置的准确性,具有较强可靠性与安全性。化学反应性质比较特殊,容易在反应中发生boom,在自由基发生boom之后,可以有效控制其后果,而部分化学反应的安全性比较低,可以保证其顺利进行,有利于分布生产,化学原料成本与相关设备都比较缺乏,并且对其有着比较高的要求,要在较短时间中将其聚齐有着较大难度,而微化工技术的应用可以有效处理该问题,实现人与自然友好相处的目的,通过应用化工技术,降低化学成本,减少生产的废物数量。
微通道反应器特别的结构赋予其一系列的性能,故被应用于许多领域。例如,氨基甲酸酯的多步化学合成可以通过连续性工艺来实现,其中包括分步反应工序和反应步骤间的两步分离工序。通过使用一系列串联的由三个微通道反应器和两个相分离器组成的反应装置,可以在一个紧凑型芯片基的工艺系统中实现溶剂转换、危险中间产物原位生产和消耗、高能量化学品的安全处理以及化学品的小批量生产。因此,可以用于及放热反应、工业环境拓展等方面。
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