不了解微化工反應器的趕緊看過來了!
微化工反應器是一種單位反應界面寬度為微米的化學反應體系。它是20世紀90年代興起的一種微化工技術,它不是對現(xiàn)有反應器的簡單還原,而是將材料技術、微加工技術、傳感器技術和控制技術等多種要素綜合起來的新型綜合系統(tǒng)之一。
對“微反應器”直接的理解應該是“微”和“精”。反應器及配套設備的小型化、小型化,工藝技術和管理水平的提高,要求生產(chǎn)企業(yè)從根本上改變傳統(tǒng)化工生產(chǎn)中采用的粗放式生產(chǎn)模式,以新的理念布局、設計、規(guī)劃和實施新項目。微反器是采用精密加工技術制造的特征尺寸在10-1000μm之間的三維結構元件。工藝流體通道處于微米級??捎糜趥鳠?、混合、分離、分析和控制等化學反應,廣泛應用于化工、精細化工、制藥、生物化學等領域。
微化工反應器的應用分析:
一:在化工反應中的應用
許多化學反應都要求在低溫(零下幾十度甚至更低)或高溫下進行,這對溫度要求很高。一旦溫度高于設定值,就會產(chǎn)生副產(chǎn)物,大大降低了收率和選擇性。嚴格的溫度控制在小實驗中不難實現(xiàn),但在擴大生產(chǎn)中,如果采用常規(guī)反應器設備投資和能耗都會很高,反應操作比較繁瑣,難以實現(xiàn),采用微型反應器就可以輕松實現(xiàn)。
二:納米顆粒的制備
微反應器以微孔為分散介質,在壓力作用下,分散相通過孔隙均勻分布在連續(xù)相中。由于混合規(guī)模小,微反應器可以在毫秒級實現(xiàn)快速均勻的混合,非常適合于快速反應納米顆粒的制備過程。利用微反應器可以制備納米顆粒。表面活性劑用量小、成本低、易回收,可用于微乳液的制備。采用微反應器優(yōu)化酰胺化反應,可以提高產(chǎn)品質量,降低消耗,提高效益。
三:基礎研究
微化工反應器具有幾何體積、傳質和傳熱等優(yōu)點,可以快速、穩(wěn)定地混合反應物,從而降低反應物的消耗,特別是較貴或稀有物質的消耗,提高反應效率。例如,在進行正交試驗時,可以利用微反應器進行正交組合試驗,縮短試驗時間;利用反應條進行正交組合試驗,可以更準確地控制反應條件,優(yōu)化試驗條件。例如,對于具有一定風險的反應,使用微反應器可以嚴格控制危險品的反應比,減少危險品的使用,提高反應的安全性;由于微反應過程是一個連續(xù)的過程,試驗的參數(shù)變換控制方便,動力學性好可方便地進行測量和DNA分析。