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在国内,微反应技术处于研究与开发阶段。虽然有很多高校从事微反应技术研究,尚没有成熟的国产设备面世。
微反应器特别的结构给它带来了一系列优良的性能,微化工教育平台,故它被应用到许多领域中。例如对于小规模的光化学过程,采用透明的微反应器可有利于薄流体层靠近辐射源。德国美因兹微技术研究所开发了一种平行盘片结构的电化学微反应器。
微通道反应器不同于其他反应器的一些明显优势
反应器,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时,可在反应器壁处设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外循环进行换热。
而微通道反应器(微反应器),利用精i密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器,微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微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。这些微反应器的对化学反应的共同特点是将其控制在很微小的空间内,反应通道的平均尺寸一般为微米甚至纳米。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此也实现很高的产量。
微反应器的优点
(1)可以实现按需生产
微反应系统是模块化的分布系统,可根据市场情况增减通道数和更换模块来调节生产,具有很高的操作弹性的同时也可在产品使用地分散加工并就地供应,从而克服运输和储存大批有害物质的安全难题,另外废弃物的处理系统也可以模块化、微型化,并同生产模块集成在一起同,真正实现化工厂的小型化和 便携化,并能按时按地按需进行生产。
(2)促进化工绿色智能发展
利用微加工技术可将微混合、微反应、微换热、微 分离、微分析等单元操作和与之相匹配的微传感器、微 阀门等器件集成到一块控制芯片上,实现单一反应芯片的多功能化操作,从而达到对微反应系统的实时监测和智能控制,提高反应速度,同时节省反应成本。例如可以将混合和停留时间功能与换热在同一区域进行集成从而产生额外的反应性能。