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微通道反应器能代替传统釜式反应器进行实验吗?
点击次数:48 发布时间:2019-07-22
 
  随着“微反应”概念的提出,微反应器成为可以代替传统釜式反应器进行有机合成的一种新型且高效的手段。微通道反应器由于特征尺度的微型化,传热系数、传质性能显著增强,反应的转化率、选择性均有明显提高,另外反应器中流体流动均匀,反应过程连续可控以及安全性高,从而可以解决传统釜式反应器中进行有机合成反应经常出现的问题,如反应物料混合程度差,传热不均,易发生副反应以及危险性较大等,因此研究者们长期致力于研制和开发微反应器,并将其应用于各类有机合成反应中。
  微反应器内的流体比表面积大小可达到104~106m2/m3,常规反应器一般不超过1000m2/m3,相对比常规反应器高达1~3个数量级。由于流体厚度减小,比表面积提高,微通道内的反应物与壁面可进行高效的热交换。除此之外,微反应器的传热系数非常大,zui优传热系数可达到25kW/(m2·K)。即使利用微反应器进行一些反应速率快,放热量大的化学反应,反应放出的热量也能及时被吸收,反应温度波动小且稳定,也避免出现热点现象。因此对于那些常规反应器中无法有效控制的强放热反应的近等温操作,在微通道反应器中均可以实现,并且可以有效地抑制副反应的发生。
  微通道反应器比常规反应器的特征尺寸小得多,使微反应器内的温度、压力等物理量得到提高,即提高了物质和能量传输的驱动力,使传质的推动力得到增大,单位体积和单位面积的扩散通量也得到扩大;微反应器较小的尺度缩小了流体的扩散距离和对流循环周期,降低了液体的混合时间,由此大大增强了微反应器的传质能力。 

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