聚合反應對反應器的傳熱和混合有很高的要求,傳統的釜式反應器在這方面的缺陷成為獲得高的性能聚合產物的瓶頸之一。
微通道反應器可實現可控的多相微尺度流動,能夠強化聚合反應中的混合、傳質和傳熱過程,嚴格控制反應時間,實現反應單元的模塊化組合。
與傳統攪拌反應器相比,這些特點使得微通道反應器在控制聚合物分子量分布,簡化反應環境,提高反應選擇性,調節聚合物分子結構和宏觀形貌等方面展現出了一定優勢。
微反應器的優點
(1)可以實現按需生產
微反應系統是模塊化的分布系統,可根據市場情況增減通道數和更換模塊來調節生產,具有很高的操作彈性的同時也可在產品使用地分散加工并就地供應,從而克服運輸和儲存大批有害物質的安全難題,另外廢棄物的處理系統也可以模塊化、微型化,并同生產模塊集成在一起同,真正實現化工廠的小型化和 便攜化,并能按時按地按需進行生產。
(2)促進化工綠色智能發展
利用微加工技術可將微混合、微反應、微換熱、微 分離、微分析等單元操作和與之相匹配的微傳感器、微 閥門等器件集成到一塊控制芯片上,實現單一反應芯片的多功能化操作,從而達到對微反應系統的實時監測和智能控制,提高反應速度,同時節省反應成本。例如可以將混合和停留時間功能與換熱在同一區域進行集成從而產生額外的反應性能。
微通道反應器不同于其他反應器的一些明顯優勢
反應器,靜態混合器,用于實現液相單相反應過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過程。器內常設有攪拌(機械攪拌、氣流攪拌等)裝置。在高徑比較大時,可用多層攪拌槳葉。在反應過程中物料需加熱或冷卻時,可在反應器壁處設置夾套,或在器內設置換熱面,也可通過外循環進行換熱。
而微通道反應器(微反應器),利用精i密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器,微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別,而不是指微反應設備的外形尺寸小或產品的產量小。微反應器是一個比較廣泛的概念,并有很多形式,既包括傳統的微量反應器,也包括聚合反應器、反相膠束條紋反應器、微聚合反應器和固體模板微反應器等。這些微反應器的對化學反應的共同特點是將其控制在很微小的空間內,反應通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道,因此也實現很高的產量。
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