微反應(yīng)器優(yōu)缺點分析
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。
微反應(yīng)器優(yōu)點
(1)、比表面積大,傳遞速率高,接觸時間短,副產(chǎn)物少
微反應(yīng)通道特征尺度小,單位體面積上傳熱、傳質(zhì)能力、反應(yīng)速率顯著增強。微通道設(shè)備的比表面積可以達(dá)到1000~5000m2/m3,傳熱系數(shù)高達(dá)2000~20000W/(m2·K)。
(2)、快速、直接放大
傳統(tǒng)放大過程存在著放大效應(yīng),通過增大生產(chǎn)設(shè)備體積和規(guī)模達(dá)到放大目的,過程耗時費力。而微反應(yīng)系統(tǒng)呈多通道結(jié)構(gòu),每一通道相當(dāng)于一獨立反應(yīng)器,在擴大生產(chǎn)時不再需要對微反應(yīng)器進(jìn)行尺度放大,只需進(jìn)行增加微反應(yīng)器的數(shù)量,即所謂的“數(shù)增放大”。
(3)、安全性高
大量熱量也可以及時移走,從而保證反應(yīng)溫度維持在設(shè)定范圍以內(nèi),最大程度上減少了發(fā)生事故的可能性。
(4)、操作性好
微反應(yīng)系統(tǒng)呈現(xiàn)模塊結(jié)構(gòu),便攜性好,可實現(xiàn)在產(chǎn)品使用地分散建設(shè)并就地生產(chǎn)、供貨、并可根據(jù)市場情況增減通道數(shù)和更換模塊來調(diào)節(jié)生產(chǎn)、具有很高的操作彈性。
微反應(yīng)器缺點
(1)、工業(yè)化實現(xiàn)復(fù)雜:
微設(shè)備數(shù)增放大,雖然降低了放大成本,但要實現(xiàn)卻是一個巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)微反應(yīng)器的數(shù)量大大增加時,微反應(yīng)的監(jiān)測和控制的復(fù)雜程度也大大增加,對于實際生產(chǎn)來說成本相對高;
(2)、微通道易堵塞,難清理:
微反應(yīng)器內(nèi)部微通道尺寸小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,極易造成反應(yīng)器通道堵塞,很難清理。這已成為微反應(yīng)器制備中的一大困擾。
標(biāo)簽:   微反應(yīng)器