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微反应器的优点
(1)可以实现按需生产
微反应系统是模块化的分布系统,可根据市场情况增减通道数和更换模块来调节生产,具有很高的操作弹性的同时也可在产品使用地分散加工并就地供应,从而克服运输和储存大批有害物质的安全难题,另外废弃物的处理系统也可以模块化、微型化,并同生产模块集成在一起同,真正实现化工厂的小型化和 便携化,并能按时按地按需进行生产。
(2)促进化工绿色智能发展
利用微加工技术可将微混合、微反应、微换热、微 分离、微分析等单元操作和与之相匹配的微传感器、微 阀门等器件集成到一块控制芯片上,实现单一反应芯片的多功能化操作,从而达到对微反应系统的实时监测和智能控制,提高反应速度,同时节省反应成本。例如可以将混合和停留时间功能与换热在同一区域进行集成从而产生额外的反应性能。
微反应器技术的硬件设备配备
硬件部分包括微反应器设备和配套设备。微反应器设备从材质的角度可分为金属材质和非金属材质、碳化硅材质,从通道设计的角度可分为简单通道和复杂通道。
微反应的企业应用尽管目前企业工艺研发在向工业化转移的过程中成功率并不是特别高,但是微反应器的工业化应用仍然是“初i战告捷”。目前,已经有多套工业化微反应器装置正在运行,比如金德碳化硅反应器的应用。
反应器工艺开发
工艺开发案例,包括硝化、氯化、重氮化、过氧化。
微通道反应器使工艺过程更加简单
微通道反应器有多种几何结构,简单的是管式结构,还有板式结构、微通道结构以及集成试剂混合、换热、溶剂交换、相分离等多种功能为一体的复合式结构。微通道反应器制作材料种类繁多,包括玻璃、硅、陶瓷、金属和聚合物等,要针对化学反应的温度、压力、腐蚀性、比热容等特性选择合适的制作材料。
微通道反应器具有特别的通道结构,显著提高流体混合程度,增强传质性能,提高总传热效率,适用于多种低温、高温、高危、非均相等化学反应。微通道反应器可采用各种金属材质及碳化硅材质加工制造,金属材质可耐压至10MPa。
微通道反应器减少溶剂用量,提高收率,更安全环保,安全,可以在线生产,大大改善过氧化物物流过程和成本,气-液两相(纯氧)氧化反应:微通道反应器操作安全,传质效率较高,选择性好,溶剂用量少,酯化和水解反应稳定,收率好。