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你應(yīng)該了解的高通量微通道反應(yīng)器

 更新時間:2024-12-13 點擊量:7866
  在許多的反應(yīng)過程中,加氫反應(yīng)一直都是比較危險的,而利用了微反應(yīng)技術(shù)的微反應(yīng)器,即微通道反應(yīng)器,利用精密的加工技術(shù),將高純氫氣與連續(xù)流動的反應(yīng)物在裝有催化劑的微填充床內(nèi)混合并發(fā)生反應(yīng),結(jié)合全流程自動控制、在線實時檢測、樣品自動采集能功能,讓加氫反應(yīng)從此變得安全、高效、節(jié)能。那么今天我們就來了解一下高通量微通道反應(yīng)器。
 
  關(guān)于微通道反應(yīng)器
 
  微反應(yīng)器,即微通道反應(yīng)器,利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應(yīng)器,微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
 
  高通量微通道反應(yīng)器的優(yōu)點
 
  在我們使用之前,我們應(yīng)該了解一下為什么我們要使用它,又有哪些優(yōu)點呢?
 
  1.微通道帶來的傳遞長度減小。
  2.微通道帶來的比表面積增加。
  3.規(guī)整流動帶來的結(jié)構(gòu)可控。
  4.連續(xù)操作帶來的效率提高。

 

 
  工作原理
 
  在說到具體的原理之前,我們先來了解一下關(guān)于這方面的常識。設(shè)備內(nèi)的反應(yīng)放出的熱量是與體積成正比的,因為反應(yīng)是發(fā)生在整個設(shè)備內(nèi)部的。但是這些熱量從體系內(nèi)移除是通過表面的,也就是說同設(shè)備的表面積成正比。對于一個圓柱形容器,不考慮兩端的情況下,它的體積與半徑立方成正比,面積與半徑平方成正比。在這里我們再說一下比表面積的概念,它是設(shè)備換熱面積與體積的比值,比表面積越大設(shè)備的移熱能力就越強(qiáng)。同時我們可以看到比表面積與半徑成反比,也就是說半徑越大的設(shè)備換熱能力越差。
  換熱能力這在化工中對工藝的影響也是明顯的。比如說酸堿中和反應(yīng),比如說用燒堿中和硫酸。工廠里做這個操作可能需要半個小時到一個小時的時間,實際上這個反應(yīng)很快,大概在毫秒級。但是這個反應(yīng)放熱,必須要把熱量移走,因此在工廠里面只能一點一點的把燒堿加到反應(yīng)釜里,然后反應(yīng)釜用冷卻水冷卻。燒堿的加料速度*取決于反應(yīng)釜的移熱能力,反應(yīng)本身可以很快,你可以一下吧燒堿全部加進(jìn)去,但是放熱問題解決不了,溶液會升溫甚至沸騰,非常危險。如果有有一個設(shè)備能夠瞬間把反應(yīng)熱移走,那么燒堿就可以快速加入,節(jié)省大量操作時間。這就是微通道的意義,我們可以把通道做的很小,然后讓一些放熱非常強(qiáng)的反應(yīng)也可以安全快速地進(jìn)行。

 

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