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微通道反应器可用于危险化学反应试验

时间:2020-04-26 点击次数:114
   微通道反应器可用于危险化学反应试验
  微通道反应器是一个比较广泛的概念,并有很多形式,既包括传统的微量反应器,也包括聚合反应器、反相胶束条纹反应器、微聚合反应器和固体模板微反应器等。共同特点是将其控制在极其微小的空间内,反应通道的平均尺寸一般为微米甚至纳米。它是微化工技术发展过程中研发的新型反应器产品,依据微化工技术着重研究的时空特征尺度的特点,该类型反应器具有微米级尺寸的反应通道。相比于传统化工设备,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。
  化学反应从实验室向工业化放大过程中,会存在放大效应。实验室一些反应虽然放热,但因反应规模小,热量总体较少,且反应容器可以及时将热量传递出去。而在同样条件和原料配比下进行放大时,反应釜的比表面积往往会明显减小,这意味着供反应传热面积减少。传热效果不好,就容易导致热生成和热移除不平衡,发生热量积累,造成反应釜内温度急剧升高,进一步加速化学反应,导致反应失控甚至爆炸。而微通道反应器基于这方面考虑,是将反应通道变成微米级,在同样的外部尺寸下,大大增加了容器的比表面积,极大提高了反应传热效率,且反应是以数增为放大方法,而非扩大规模,所以不存在放大效应,很适用于剧烈的放热反应。
  常规反应器一般采用逐渐滴加的方式,但即使如此,滴加瞬时局部也会因过热和产生副产物;重氮化反应、丁基锂反应等原料危险,且存在反应物或生成物不稳定的问题,常规反应器中停留时间一长就会分解;硝化、氨化反应等容易失控,在常规反应器中容易发生反应温度急剧升高甚至爆炸。因此,这种快速剧烈放热、原料或者产品不稳定、危险化学反应及高温高压反应就适用微通道反应器。此外,还适用氟化反应、氯化反应、烷基化反应、过氧化反应、磺化反应等多种反应类型,在医药、专用化学品等领域具有很广的应用范围。

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