微通道反應器的應用 ，微通道反應器簡稱“微反應器”，是一種反應物質(zhì)在微小通道內(nèi)連續(xù)流動、發(fā)生反應、同時實現(xiàn)換熱的裝備。廣義上，狹義上，微反應器的通道尺寸一般在500微米以內(nèi)，以實現(xiàn)分子間擴散距離足夠短、傳質(zhì)效率高，和比表面積大、換熱效率高這樣的特性。

   微通道反應器需要的溫控設備由鄭州長城科工貿(mào)有限公司提供?？蓪崿F(xiàn)由PLC控制，多臺不同溫度溫控設備聯(lián)用，滿足微通道反應不同反應段精準控溫。 目前，微反應器技術已經(jīng)廣泛涉獵于精細化工研發(fā)與生產(chǎn)的各個領域，如：農(nóng)藥中間體、醫(yī)藥中間體、染料中間體、納米材料、環(huán)保處理、萃取、乳化等等，并成功使用于多個工業(yè)化項目。

   隨著精細化工行業(yè)對微反應器用于化學品一定規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的需求，和微反應器通道的不斷優(yōu)化與改進，微反應通道尺寸早已達到毫米級。 微反應器的微通道可以由金屬和非金屬等多種材質(zhì)經(jīng)過精密加工與密封實現(xiàn)。通常使用的材質(zhì)包括：玻璃、碳化硅、不銹鋼、特種合金等。反應器的溫度范圍（通常為-50oC–200oC），壓力可達50公斤以上，可以滿足多種化學反應對工藝條件的需求。

   微反應器是一種“工藝強化”利器，可以讓反應在受控的時間和空間內(nèi)以更高的溫度、更高的濃度、和更快的混合來快速完成。通過工藝強化，化學反應通?？梢栽诜昼娂?、甚至秒級實現(xiàn)完全轉化，同時能夠較好地控制副反應與雜質(zhì)的生成，從而達到提高收率、提升安全性、提高合成效率的綜合效果。 然而，微反應器并不是萬能的技術，對微反應器適用性的準備判斷是應用微反應器進行技術開發(fā)的重要一步?？梢詮乃膫€方面判斷其在具體化學反應上的適用性：

① 反應體系流動性是否良好：

   是否存在影響體系流動性的因素。通常，液液相反應、氣液相反應、甚至氣液固三相催化類反應（如催化加氫），均可以在微反應器內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定流動。然而，若反應原料、中間態(tài)、或者反應產(chǎn)物存在固體，則需要考慮固體含量、形態(tài)等，以不堵塞反應通道為前提。另外，對于某些高粘度體系，同樣存在流動性障礙，其實用性需要仔細考察。

② 反應體系是否受傳質(zhì)控制：

   從反應物到產(chǎn)物的反應轉化速率受到傳質(zhì)速率和本征反應速率的影響。相對較慢的一個速率通常決定了整個反應轉化速率。對于液液非均相反應、氣液非均相反應、氣液固催化反應等，反應轉化速率往往受到傳質(zhì)速率的影響比較顯著。其中一個表現(xiàn)就是，如果攪拌速度加快，則反應轉化速率加快。然而，對于工業(yè)化反應設備，無法大幅度提升攪拌速度。因此，通過微反應器的應用可以強化傳質(zhì)速率，從而提升整體反應速率。

③ 反應體系是否存在換熱限制：

   反應器的有效換熱面積和整體換熱系數(shù)是反應“撤熱”的重要指標。換熱效率不夠，輕則反應雜質(zhì)增加，重則發(fā)生反應失控。對于常規(guī)存在換熱局限的反應設備，如攪拌式反應釜，通常采用長時間緩慢滴加、大量溶劑稀釋反應、大幅度降低反應溫度等操作以減緩反應速度，適應反應器的換熱能力。此類反應往往可以利用微反應器的高換熱能力的特點得到本質(zhì)改善。

④ 反應本征動力學速度：

   反應本征動力學速度與反應的活化能、反應物濃度、反應溫度、和催化劑等因素密切相關。微反應器擅長處理本征動力學速度為快速和中速的反應。本征反應速率過慢的反應仍然無法通過微反應器工藝強化實現(xiàn)秒級或者分鐘級反應。雖然很多反應并沒有本征反應速率的研究數(shù)據(jù)，但是實踐中常見硝化反應、重氮化反應、氯化反應、氧化過氧化反應等等，反應速率較快。而需要高溫長時間加熱的反應，往往本征反應速率較慢。

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