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微反应器概述

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       微反应器是一种基于微流控技术,借助于特殊微加工以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸(当量直径小于500 ?m)和通道多样性,流体在这些通道中流动,并要求在这些通道中发生所要求的反应。这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积/体积比率。

定义:

       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。

用途:

       微反应器设备根据其主要用途或功能可以细分为微混合器,微换热器和微反应器。由于其内部的微结构使得微反应器设备具有极大的比表面积,可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍。微反应器有着极好的传热和传质能力,可以实现物料的瞬间均匀混合和高效的传热,因此许多在常规反应器中无法实现的反应都可以微反应器中实现。

       目前微反应器在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用,商业化生产中的应用正日益增多。其主要应用领域包括有机合成过程,微米和纳米材料的制备和日用化学品的生产。在化工生产中,最新的Miprowa技术已经可以实现每小时上万升的流量。

前景与展望:

       迄今为止国内外学术界对微反应器已进行了广泛的研究,对它的原理和特性有了较好的认识,且在微反应器的设计、制造、集成和放大等方面都取得了可喜的成绩。但是对它的研究还不够成熟,传统的“三传一反”理论必须进行修正、补充和创新,反应的一些原理还没有探讨清楚,还需要大量的工作。另外在它的制造、催化剂的壁载和系统的自动控制方面还存在许多技术难点,有必要进行微反应系统中表面和界面现象、传递规律、反应特性和放大集成的深人研究。
  21世纪由于环境恶化以及能源枯竭等一系列问题,使化学工业面临前所未有的机遇和挑战,由于微反应器表现出的诸多优点,科学界致力于探索新的反应途径使化工生产更加经济和环保。所以我们有必要相信微反应器将在化学工业中发挥出巨大的作用。






标签:   微流控 微反应器 精密加工
手持式PDMS打孔器