微反應器適合的反應類型
據統計,大約有30%的精細化工反應可以在微反應器中進行,并且在收率、選擇性或安全性等方面得到較大提高。微反應器的優勢集中體現在以下類型的反應。
1、劇烈放熱的反應
對劇烈放熱的反應,常規反應器一般采用逐漸滴加或分批加入的方式,即便如此,也依然會存在過熱 而產生一定量的副產物。微反應器由于良好的傳熱特 性,反應溫度可實現準確控制,消除局部過熱,顯著提高產品的收率和選擇性。
2、反應物或產物不穩定的反應
某些反應物或產物很不穩定,停留時間一長就會分解而降低產品收率。微反應器系統是連續流動體系,反應的停留時間可以準確控制,因此可避免常規反應器中出現的由于反應物或產物不穩定而分解的情況。
微反應器技術的硬件設備配備
硬件部分包括微反應器設備和配套設備。微反應器設備從材質的角度可分為金屬材質和非金屬材質、碳化硅材質,從通道設計的角度可分為簡單通道和復雜通道。
微反應的企業應用盡管目前企業工藝研發在向工業化轉移的過程中成功率并不是特別高,但是微反應器的工業化應用仍然是“初i戰告捷”。目前,已經有多套工業化微反應器裝置正在運行,比如金德碳化硅反應器的應用。
反應器工藝開發
工藝開發案例,包括硝化、氯化、重氮化、過氧化。
微通道反應器是一種連續流動的管道式反應器,包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應器、控制器等。由于管道尺寸遠遠小于常規管式反應器,是利用precise加工技術制造的特征尺寸在數百μm以下的微型設備,與傳統反應器相比,具有傳質傳熱效率較高、瞬間混合、返混幾率小,能更好地控制反應溫度和停留時間等優點,能夠解決工藝放大問題,具有良好的反應安全性能。
連續流化學提高了化學反應的效率
連續流動化學系統是一種微通道高通量且易于放大生產規模的反應器,由于傳統釜式反應技術要求化學反應的許多條件適應于現有的釜式反應設備,而此項技術能取代傳統的低效間隙化的反應釜生產操作,實現有效節能、安全、低碳和環保的連續化合成生產,能夠為單個反應或大范圍的反應組合提供更具成本效率的解決方案。
此外,反應器提高了化學反應的效率、生產規模放大可行性以及化工過程質量,并可以根據客戶的需求滿足日產5mL試劑消耗量的化學品篩選,在降低成本的同時,也降低了對環境的影響,以及所生產的產品性能的不穩定性,使得操作昂貴化學藥品進行前期優化條件時降低成本。