反應器,用于實(shí)現液相單相反應過(guò)程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過(guò)程。器內常設有攪拌(機械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時(shí),可用多層攪拌槳葉。在反應過(guò)程中物料需加熱或冷卻時(shí),可在反應器壁處設置夾套,或在器內設置換熱面,也可通過(guò)外循環(huán)進(jìn)行換熱。
而
微通道反應器(微反應器),利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應設備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器是一個(gè)比較廣泛的概念,并有很多形式,既包括傳統的微量反應器,也包括聚合反應器、反相膠束條紋反應器、微聚合反應器和固體模板微反應器等。這些微反應器的對化學(xué)反應的共同特點(diǎn)是將其控制在很微小的空間內,反應通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微反應器中可以包含有成百萬(wàn)上千萬(wàn)的微型通道,因此也實(shí)現很高的產(chǎn)量。
微反應設備很大的比表面積決定了微反應器有很大的換熱效率,即使是反應瞬間釋放出大量熱量,微反應器也可及時(shí)將其導出,維持反應溫度穩定。而在常規反應器中的強放熱反應,由于換熱效率不夠高,常常會(huì )出現局部過(guò)熱現象。而局部過(guò)熱往往導致副產(chǎn)物生成,這就導致收率和選擇性下降。而且,在生產(chǎn)中劇烈反應產(chǎn)生的大量熱量如果不能及時(shí)導出,會(huì )導致沖料事故甚至發(fā)生爆炸。
利用微通道反應器技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),工藝放大不是通過(guò)增大微通道的特征尺寸,而是通過(guò)增加微通道的數量來(lái)實(shí)現的,所以小試反應條件不需做任何改變就可直接用于生產(chǎn),不存在常規批次反應器的放大難題,從而大幅縮短了產(chǎn)品由實(shí)驗室到市場(chǎng)的時(shí)間。
微通道反應器采用連續流動(dòng)反應,因此在反應器中停留的化學(xué)品數量總是很少的,即使萬(wàn)一失控,危害程度也非常有限。而且,由于微反應器換熱效率很高,即使反應突然釋放大量熱量,也可以被迅速導出,從而保證反應溫度的穩定,減少了發(fā)生安全事故和質(zhì)量事故的可能性。因此微反應器可以輕松應對苛刻的工藝要求,實(shí)現安全生產(chǎn)。