不管
微通道反應器的大小如何,關(guān)鍵是其內部的“微”
多年來(lái)的實(shí)驗結果表明,利用微通道反應器實(shí)現化學(xué)反應能顯著(zhù)提高產(chǎn)物的收率與選擇性。這種反應器初時(shí)作為實(shí)驗室分析設備,應用于生物診斷,藥物合成和組合材料科學(xué)的研究。在一個(gè)密閉的內部尺寸從幾微米到幾百微米的微結構反應器內進(jìn)行化學(xué)或生化反應,這種反應器的內部尺寸并不需要盡可能的小,而是根據化學(xué)反應本身的需要來(lái)確定。按照這種思路進(jìn)行思考,是對化工工藝模式的一種轉變。自從一些特殊的反應器能使化學(xué)反應速率接近他們的動(dòng)力學(xué)極限,就不再需要原來(lái)那些為了使化學(xué)過(guò)程適應固有設備的調整手段,如添加溶劑,沸點(diǎn)的受熱限制,緩慢且不規則的攪拌混合。“調整設備去適應化學(xué)反應過(guò)程而不是相反, 調整化學(xué)反應條件去適應設備” 是微化工工藝的基本理念?;谶@個(gè)理念,
微通道反應器內部的結構要根據化學(xué)過(guò)程本身來(lái)調節,因此它們可能沒(méi)必要是“微”的。
一般來(lái)說(shuō),微通道反應器常用在連續流動(dòng)體系。其優(yōu)點(diǎn)集中體現在以下幾個(gè)方面:傳質(zhì)傳熱效率高,返混幾率小以及能更好的控制反應溫度和停留時(shí)間。由于能夠改變化學(xué)反應的激烈程度,因此在高溫,高壓和難實(shí)現過(guò)程體系的應用過(guò)程中,微結構反應器要強于傳統常規的批反應斧。如果一個(gè)化學(xué)過(guò)程能在單個(gè)微通道中實(shí)現,那么這個(gè)反應過(guò)程就能通過(guò)簡(jiǎn)單的微通道的數量放大,達到工業(yè)生產(chǎn)規模。
依據動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)需要,內部腔體的大小,如通道的尺寸范圍能從幾微米大到幾毫米。有時(shí),一些自由的流動(dòng)方式例如通過(guò)較窄直徑范圍的碰撞射流也可以應用于微反應過(guò)程?;谶@個(gè)理念,微通道反應器不只是由成百上千的微通道組成的反應器,而是一種能通過(guò)形成特殊流體形態(tài)來(lái)促進(jìn)流體傳質(zhì)傳熱的設備。因此,不管微通道反應器的大小像信用卡,鞋盒,還是更大,
微通道反應器其內部的“微”才是關(guān)鍵的。