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康寧微通道的結(jié)構(gòu)特征決定了其特殊優(yōu)勢(shì)

更新時(shí)間:2022-07-15      點(diǎn)擊次數(shù):1794
   康寧微通道反應(yīng)器本質(zhì)上講是一種連續(xù)流動(dòng)的管道式反應(yīng)器,它包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應(yīng)器控制器等。微反應(yīng)器主要是指以表面科學(xué)與微制造技術(shù)為核心,經(jīng)過微加工和精密技術(shù)制造的一種多通道微結(jié)構(gòu)小型反應(yīng)器,而微反應(yīng)器的通道尺寸僅有亞微米和亞毫米級(jí)別。除此以外因?yàn)槲⒎磻?yīng)器有優(yōu)于傳統(tǒng)化工設(shè)備1-3個(gè)數(shù)量級(jí)的傳熱/傳質(zhì)特性,所以特別適合做高放熱和快速反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
  
  微通道的優(yōu)點(diǎn)同常規(guī)反應(yīng)容器(如燒瓶)相比,它的結(jié)構(gòu)特征決定了其特殊優(yōu)勢(shì),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
  (1)對(duì)于反應(yīng)溫度的精準(zhǔn)控制,
  對(duì)于強(qiáng)放熱反應(yīng),如果混合和換熱效率不高的話,容易出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象。而微通道內(nèi)部具有很好的傳熱、傳質(zhì)特點(diǎn),使得反應(yīng)溫度不會(huì)過度堆積,并精準(zhǔn)控制在一定范圍內(nèi)。
  
  (2)比表面積大,傳遞速率高,接觸時(shí)間短,副產(chǎn)物少:微反應(yīng)通道特征尺度小,微通道比一般為5000~50000mm,單位體面積上傳熱、傳質(zhì)能力顯著增強(qiáng)。
  
  (3)快速、直接放大:傳統(tǒng)放大過程存在著放大效應(yīng),通過增大生產(chǎn)設(shè)備體積和規(guī)模達(dá)到放大目的,過程耗時(shí)費(fèi)力,不能根據(jù)市場(chǎng)需求立即作出相應(yīng)的反應(yīng),具有滯后性。而微反應(yīng)系統(tǒng)呈多通道結(jié)構(gòu),每一通道相當(dāng)于一獨(dú)立反應(yīng)器,在擴(kuò)大生產(chǎn)時(shí)不再需要對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行尺度放大,只需并行增加它的數(shù)量,即所謂的“數(shù)增放大”。
  
  (4)安全性高:大量熱量也可以及時(shí)移走,從而保證反應(yīng)溫度維持在設(shè)定范圍以內(nèi),很大程度上減少了發(fā)生事故可能性。
  
  (5)操作性好:微反應(yīng)系統(tǒng)是呈模塊結(jié)構(gòu)的并行系統(tǒng),具有便攜性好特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品使用地分散建設(shè)并就地生產(chǎn)、供貨,真正實(shí)現(xiàn)將化工廠便攜化,并可根據(jù)市場(chǎng)情況增減通道數(shù)和更換模塊來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn),具有很高的操作彈性。
  
  由于它的諸多優(yōu)勢(shì),微通道反應(yīng)器技術(shù)在化學(xué)工業(yè)中的成功應(yīng)用而引起越來(lái)越廣泛地關(guān)注。
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