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微通道反应器有哪些功能效果?

时间:2020-05-06 点击次数:101
   微通道反应器有哪些功能效果?
  微通道反应器指的是化学反应在横向尺寸小于1mm范围内即可完成,这种结构的最典型代表就是微通道。微反应器是微加工工程领域的学科,同时这个装置(比如微换热器)也伴随着一些物理反应的发生。
  这种微反应器通常是连续流体反应器(同间歇反应器相对)。微反应器同常规反应设备相比在很多方面都有优势,不仅体现在换热效率,反应速度,产率,安全性,稳定性,可监测性,现场/按需生产,并且能够进行更精细化的生产控制。
  微反应器能够比反应釜更高效的散热,这也使得像硝化这样的剧烈反应都能够在高温状态下安全进行。热区温度和高温持续时间随着散热而显着下降。所以,微反应器给更佳的动力研究提供了可能,因为反应器温度梯度对反应速率的影响比任何传统反应釜都要小。同样对微反应器的制热和制冷都更快,甚至操作温度可以低至-100℃。
  使用微通道反应器能带来哪些效果?
  1、传热效果。采用豪迈的微反应器在硝化反应过程中取得了很多的效果,在单硝和二硝的反应过程中均取得了比较好的效果。单硝的效果,缩短了反应的停留时间,增加了转化率和选择性并且减少了酸用量。而再做氯苯的二硝化的反应过程中大大降低了混酸中硝酸的含量,解决了后处理的压力。
  2、传质效果。气液两相反应的速度关键取决于气体和液体的接触面积,接触面积越大,反应越快,反之亦然.实验室中,为提高气液两相反应速度,往往只能通过在液体中鼓泡来增加气体和液体的接触面积。微反应器可极大地增加气液两相的接触面积,提高反应速度。
  当气体流速较高时会发生环状流,它的最主要的特征是气体在通道中也流动而气体四周环绕着-层很薄的液膜,即气体在由液体形成的中空通道内流动。因此气液反应时调节气液流速可以有效改善反应效果。
  3、放大效应小
  在传统的有机合成中,一种化学品在实验室阶段的合成路线成熟之后并不能直接入到大规模的生产中,需要经过较长时间的中试环节,该过程周期长,最终放大到生产还需继续做参数的优化,这给化工生产带来成本的提高。使用微通道反应器进行有机合成恰恰能避免这一环节。在其他条件不变的前提下,通常在微反应器中进行的反应起关键作用的变量是保留时间。

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