微化工反應器/微反應器對不同類型化學反應的作用
反應類型 | 反應的特征 | 微反應器的主要作用 |
瞬時反應(A類) | 反應特征時間(<1s);混合與傳熱控制 | 強化混合與傳熱 |
快反應(B類) | 反應特征時間(10s-30min);主要受本征動力學控制 | 精確控制反應條件;(停留時間和溫度) |
慢反應(C類) | 反應特征時間(>30min);本征動力學控制 | 熱量控制、安全;新的工藝窗口 |
基于微反應器微米至亞毫米級微通道,不僅要求反應原料不能含固體或者限制固體粒徑,而且對于產(chǎn)生固體的反應過程也是避而遠之。對于需要用連續(xù)流工藝改造,或者需要利用到微反應器強化混合及強化熱交換能力的優(yōu)點的改類型反應,那央芯微反應器提出的解決方案如下:
快速預混模塊和管式反應器(環(huán)管式)連用,快速預混模塊我們采用經(jīng)典的叉指結構,0.1mm微通道,數(shù)百上千條并排設置,高效混合、通量大、耐高壓、適于多相體系(氣氣,氣液,氣、有機相、水相,液液)。管式反應器,我們采用環(huán)管腔式,2.5~5.5mm間距的環(huán)形腔體,立式放置,大孔徑出液口,保證強的換熱能力,流路通暢阻力小。對于瞬時和快速反應,控制環(huán)管腔長度,設定合適的停留時間即刻連續(xù)化生產(chǎn);對于慢反應,可以將該段產(chǎn)物導入反應釜完成后續(xù)熟化過程。
該微反應器方案,提供了高效混合策略,解決了強放熱反應的大部分熱交換問題,既利用微通道的優(yōu)勢又避免了產(chǎn)物固體對微通道的堵塞,方便和現(xiàn)行生產(chǎn)裝置連用,融入現(xiàn)行工藝過程中,安全高效,節(jié)省大量工藝時間。
作為革命性現(xiàn)代化工技術,微化工技術是綠色化工、安全生產(chǎn)的解決方案,既可以自成體系,建設所謂“未來化工廠”,也可融入現(xiàn)行化工生產(chǎn)體系中,強化混合、強化換熱能力,提高生產(chǎn)效率,保證安全生產(chǎn)。市面上也有數(shù)家微化工設備供應商提供各類微反應器或微反應器的模塊,各有各的特色,各有各的優(yōu)點。但這些設備或模塊都是企業(yè)按照自己的標準加工制造,如果抱著試一試的態(tài)度,或者希望拿來就能用,拿來就能提升現(xiàn)行的生產(chǎn)效率,優(yōu)化現(xiàn)行的生產(chǎn)工藝,那十之八九是要失望而歸的。
基于對現(xiàn)行生產(chǎn)工藝和過程機理的了解,做出微化工工藝過程的預判,并利用微反應器設備測試傳質(zhì)、傳熱和傳動的效果,與其說是為了初步驗證現(xiàn)行工藝改造升級成微化工工藝的可行性,不如說是為了發(fā)現(xiàn)問題,找到微化工工藝改造的解決方案更準確些。
因為,微化工技術對于現(xiàn)行大多數(shù)生產(chǎn)工藝都有其存在的價值,它不僅在于高效生產(chǎn),更在于其高效的混合和換熱能力。
大部分國內(nèi)微反應器設備廠商都愿意跟進客戶產(chǎn)業(yè)升級的進程,都能夠提供微化工工藝升級的解決方案,提供微反應器及系統(tǒng)的設備定制的服務,那央芯微反應器亦是如此!