微通道反應器的性能特點(diǎn)有:
1、相比于傳統化工設備,該反應器內部通道尺寸小,流體薄層間距離極短,通過(guò)流體微團的介觀(guān)粘性變形和分子擴散可實(shí)現反應物料間的快速微觀(guān)混合;
2、該反應器具有大的比表面積,流體與器壁間有充分的接觸面積,故而使換熱效率顯著(zhù)提高,可實(shí)現反應過(guò)程中的原位高效換熱;
3、反應器通道內微小的持液量使得本反應器具有明顯的安全性能;
4、該類(lèi)反應器可應用于快速混合、強放熱及易燃易爆的化工反應過(guò)程,并且能顯著(zhù)提高過(guò)程安全性以及實(shí)現連續化操作的過(guò)程。
使用微通道反應器能帶來(lái)哪些效果?
1、傳熱效果。采用豪邁的微反應器在硝化反應過(guò)程中取得了很多的效果,在單硝和二硝的反應過(guò)程中均取得了比較好的效果。單硝的效果,縮短了反應的停留時(shí)間,增加了轉化率和選擇性并且減少了酸用量。而再做氯苯的二硝化的反應過(guò)程中大大降低了混酸中硝酸的含量,解決了后處理的壓力。
2、傳質(zhì)效果。氣液兩相反應的速度關(guān)鍵取決于氣體和液體的接觸面積,接觸面積越大,反應越快,反之亦然.實(shí)驗室中,為提高氣液兩相反應速度,往往只能通過(guò)在液體中鼓泡來(lái)增加氣體和液體的接觸面積。微反應器可大大地增加氣液兩相的接觸面積,提高反應速度。
當氣體流速較高時(shí)會(huì )發(fā)生環(huán)狀流,它的主要的特征是氣體在通道中也流動(dòng)而氣體四周環(huán)繞著(zhù)-層很薄的液膜,即氣體在由液體形成的中空通道內流動(dòng)。因此氣液反應時(shí)調節氣液流速可以有效改善反應效果。
3、放大效應小
在傳統的有機合成中,一種在實(shí)驗室階段的合成路線(xiàn)成熟之后并不能直接入到大規模的生產(chǎn)中,需要經(jīng)過(guò)較長(cháng)時(shí)間的中試環(huán)節,該過(guò)程周期長(cháng),終放大到生產(chǎn)還需繼續做參數的優(yōu)化,這給化工生產(chǎn)帶來(lái)成本的提高。使用微通道反應器進(jìn)行有機合成恰恰能避免這一環(huán)節。在其他條件不變的前提下,通常在微反應器中進(jìn)行的反應起關(guān)鍵作用的變量是保留時(shí)間。