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微反应器优缺点分析

微反应器,即微通道反应器,利用精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

微反应器优点

(1)、比表面积大,传递速率高,接触时间短,副产物少

    微反应通道特征尺度小,单位体面积上传热、传质能力、反应速率显著增强。微通道设备的比表面积可以达到1000~5000m2/m3,传热系数高达2000~20000W/(m2·K)。

2)、快速、直接放大

传统放大过程存在着放大效应,通过增大生产设备体积和规模达到放大目的,过程耗时费力。而微反应系统呈多通道结构,每一通道相当于一独立反应器,在扩大生产时不再需要对微反应器进行尺度放大,只需进行增加微反应器的数量,即所谓的“数增放大”。

(3)、安全性高

     大量热量也可以及时移走,从而保证反应温度维持在设定范围以内,最大程度上减少了发生事故的可能性。

     4)、操作性好

     微反应系统呈现模块结构,便携性好,可实现在产品使用地分散建设并就地生产、供货、并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。

微通道反应器

     微反应器缺点

(1)、工业化实现复杂:

     微设备数增放大,虽然降低了放大成本,但要实现却是一个巨大的挑战。当微反应器的数量大大增加时,微反应的监测和控制的复杂程度也大大增加,对于实际生产来说成本相对高;

     2)、微通道易堵塞,难清理:

      微反应器内部微通道尺寸小、结构复杂,极易造成反应器通道堵塞,很难清理。这已成为微反应器制备中的一大困扰。



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