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微通道反应器的性能特点及有效性

时间:2022-01-21 点击次数:433
  微通道反应器的性能特点有:
 
  1、相比于传统化工设备,该反应器内部通道尺寸小,流体薄层间距离极短,通过流体微团的介观粘性变形和分子扩散可实现反应物料间的快速微观混合;
 
  2、该反应器具有大的比表面积,流体与器壁间有充分的接触面积,故而使换热效率显着提高,可实现反应过程中的原位高效换热;
 
  3、反应器通道内微小的持液量使得本反应器具有明显的安全性能;
 
  4、该类反应器可应用于快速混合、强放热及易燃易爆的化工反应过程,并且能显着提高过程安全性以及实现连续化操作的过程。
 
  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。微反应器可大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,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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