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微通道反應(yīng)器所具有的*性

更新時間:2018-08-10點擊次數(shù):2499
  微通道反應(yīng)器所具有的*性
  微通道反應(yīng)器是一種借助于特殊微加工技術(shù)以固體基質(zhì)制造的可用于進行化學(xué)反應(yīng)的三維結(jié)構(gòu)元件。微通道反應(yīng)器通常含有小的通道尺寸(當量直徑小于500 ?m)和通道多樣性,流體在這些通道中流動,并要求在這些通道中發(fā)生所要求的反應(yīng)。這樣就導(dǎo)致了在微構(gòu)造的化學(xué)設(shè)備中具有非常大的表面積/體積比率。
  微通道反應(yīng)器,即微通道反應(yīng)器,利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應(yīng)器,微通道反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微通道反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
  微通道反應(yīng)器設(shè)備根據(jù)其主要用途或功能可以細分為微混合器,微換熱器和微通道反應(yīng)器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微通道反應(yīng)器設(shè)備具有極大的比表面積,可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微通道反應(yīng)器有著*的傳熱和傳質(zhì)能力,可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和的傳熱,因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實現(xiàn)的反應(yīng)都可以微通道反應(yīng)器中實現(xiàn)。
  目前微通道反應(yīng)器在化工工藝過程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用正日益增多。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括有機合成過程,微米和納米材料的制備和日用化學(xué)品的生產(chǎn)。在化工生產(chǎn)中,新的Miprowa技術(shù)已經(jīng)可以實現(xiàn)每小時上萬升的流量。
  微通道反應(yīng)器*的結(jié)構(gòu)給它帶來了一系列的性能,故它被應(yīng)用到許多領(lǐng)域中。例如對于小規(guī)模的光化學(xué)過程,采用透明的微通道反應(yīng)器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術(shù)研究所開發(fā)了一種平行盤片結(jié)構(gòu)的電化學(xué)微通道反應(yīng)器。使用這個裝置,提高了由4一甲氧基甲苯合成對甲氧基苯甲醛反應(yīng)的選擇性。
  由于微通道反應(yīng)器高的傳熱效率,使反應(yīng)床層幾近恒溫,有利于各種化學(xué)反應(yīng)的進行。Wan等在微通道反應(yīng)器中將苯胺氧化成氧化偶氮苯,DelSman等在微系統(tǒng)中研究了一氧化碳的選擇氧化,同時微通道反應(yīng)器也被應(yīng)用到加氫反應(yīng)、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤氣變換以及光催化等一系列反應(yīng)。另外,微通道反應(yīng)器還可用于某些有毒害物質(zhì)的現(xiàn)場生產(chǎn),進行強放熱反應(yīng)的本征動力學(xué)研究以及組合化學(xué)如催化劑、材料、藥物等的高通量篩選。

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