微反應器簡單了解下

 

微反應器，即微通道反應器，利用精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。

 

產品用途

 

微反應器設備根據其主要用途或功能可以細分為微混合器，微換熱器和微反應器。由于其內部的微結構使得微反應器設備具有極大的比表面積，可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應器有著好的傳熱和傳質能力，可以實現物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規反應器中無法實現的反應都可以微反應器中實現。

 

目前微反應器在化工工藝過程的研究與開發中已經得到廣泛的應用，商業化生產中的應用正日益增多。其主要應用領域包括有機合成過程，微米和納米材料的制備和日用化學品的生產。在化工生產中，最新的Miprowa技術已經可以實現每小時上萬升的流量。

 

產品缺點

 

微反應器的微結構最大的缺點是固體物料無法通過微通道，如果反應中有大量固體產生，微通道極易堵塞，導致生產無法連續進行。

 

目前這一問題主要是通過改進反應器的設計來解決。例如拜耳-埃爾費爾德微技術公司開發的閥式混合器（反應器）可以用于快速沉淀反應，基于這一技術，拜耳公司成功開發了商業化生產工藝，用于生產高性能的微米材料和納米材料。

 

產品應用

 

微反應器的結構給它帶來了一系列優質的性能，故它被應用到許多領域中。例如對于小規模的光化學過程，采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術研究所開發了一種平行盤片結構的電化學微反應器。使用這個裝置，提高了由4一甲氧基甲苯合成對甲氧基苯甲醛反應的選擇性。

 

由于微反應器高的傳熱效率，使反應床層幾近恒溫，有利于各種化學反應的進行。Wan等在微反應器中將苯胺氧化成氧化偶氮苯，DelSman等在微系統中研究了一氧化碳的選擇氧化，同時微反應器也被應用到加氫反應、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤氣變換以及光催化等一系列反應。另外，微反應器還可用于某些有毒害物質的現場生產，進行強放熱反應的本征動力學研究以及組合化學如催化劑、材料、藥物等的高通量篩選。