一、设备介绍
微通道反应器本质上讲是一种连续流动的管道式反应器,需要反应的物质在微小通道内连续高速流动、剧烈混合、发生反应,同时实现换热。微反应器的内部通道尺寸一般在500微米以内,以实现分子间扩散距离足够短、传质效率高、比表面积大和换热效率高的特性。为满足精细化工行业工业化生产需求和微反应器通道技术的不断优化和改进,目前工业化微通道反应器的通道早已达到毫米级;所以广义上微通道反应器是指能够实现高效换热、高效传质的连续式平推流反应器。
二、设备分类
微反应器又可分为:
(1)气固相催化微反应器,
(2)液液相微反应器,
(3)气液相微反应器,
(4)气液固三相催化微反应器等。
三、设备主要特性
3.1传质效率高
毫秒至微妙即可混合充分。缩短反应时间,减小设备体积,同时连续化生产提高生产效率。
3.2比表面积大,传热效果好
微反应器比表面积大,是一般工业化设备比表面积的100-200倍,传热效果是实验室设备及工业化设备的100-200倍。
3.3反应条件控制精确
反应条件准确控制,强化反应过程,提高转化率、选择性和收率。
3.4安全、环保
小通量反应,安全性高;节能环保。大量减少有毒,有污染化学品的使用量和排放量。
3.5无放大效应
通道数量放大;减少中试环节,缩短产业化周期。
四、微通道反应器应用范围
4.1设备应用范围特点
(1)反应本身速度很快,但受制于传递过程的,整体反应速度偏低的反应这类反应主要为液液多相反应,也包括液液萃取等物理过程。
(2)反应本身速度快,但反应剧烈,强放热,产物容易破坏的反应这类反应主要有硝化,重氮化以及部分水解与烷基化反应等。
(3)需要严格控制反应器内部流型的反应,这种反应主要为纳米颗粒的合成等。
(4)部分气液反应可以采用微通道反应器,例如部分加氢反应反应速率高,但受到氢气向液相扩散的限制,导致整体反应速率较低,在这种状况下可以利用微通道的反应器的混合特性进行反应。
(5)颗粒尺度达到微通道特征尺度的10%以上,固含量超过5%的含有固体的反应不使用微通道反应器。
4.2典型应用的反应类型
反应类型 | 方程式 |
过氧化反应 | |
金属有机反应 | |
氯化反应 | |
重氮化反应 | |
催化加氢 | |
硝化反应 | |
18类重点监管危险工艺 |
五、产品型号
六、工业化案例
一、设备介绍
微通道反应器本质上讲是一种连续流动的管道式反应器,需要反应的物质在微小通道内连续高速流动、剧烈混合、发生反应,同时实现换热。微反应器的内部通道尺寸一般在500微米以内,以实现分子间扩散距离足够短、传质效率高、比表面积大和换热效率高的特性。为满足精细化工行业工业化生产需求和微反应器通道技术的不断优化和改进,目前工业化微通道反应器的通道早已达到毫米级;所以广义上微通道反应器是指能够实现高效换热、高效传质的连续式平推流反应器。
二、设备分类
微反应器又可分为:
(1)气固相催化微反应器,
(2)液液相微反应器,
(3)气液相微反应器,
(4)气液固三相催化微反应器等。
三、设备主要特性
3.1传质效率高
毫秒至微妙即可混合充分。缩短反应时间,减小设备体积,同时连续化生产提高生产效率。
3.2比表面积大,传热效果好
微反应器比表面积大,是一般工业化设备比表面积的100-200倍,传热效果是实验室设备及工业化设备的100-200倍。
3.3反应条件控制精确
反应条件准确控制,强化反应过程,提高转化率、选择性和收率。
3.4安全、环保
小通量反应,安全性高;节能环保。大量减少有毒,有污染化学品的使用量和排放量。
3.5无放大效应
通道数量放大;减少中试环节,缩短产业化周期。
四、微通道反应器应用范围
4.1设备应用范围特点
(1)反应本身速度很快,但受制于传递过程的,整体反应速度偏低的反应这类反应主要为液液多相反应,也包括液液萃取等物理过程。
(2)反应本身速度快,但反应剧烈,强放热,产物容易破坏的反应这类反应主要有硝化,重氮化以及部分水解与烷基化反应等。
(3)需要严格控制反应器内部流型的反应,这种反应主要为纳米颗粒的合成等。
(4)部分气液反应可以采用微通道反应器,例如部分加氢反应反应速率高,但受到氢气向液相扩散的限制,导致整体反应速率较低,在这种状况下可以利用微通道的反应器的混合特性进行反应。
(5)颗粒尺度达到微通道特征尺度的10%以上,固含量超过5%的含有固体的反应不使用微通道反应器。
4.2典型应用的反应类型
反应类型 | 方程式 |
过氧化反应 | |
金属有机反应 | |
氯化反应 | |
重氮化反应 | |
催化加氢 | |
硝化反应 | |
18类重点监管危险工艺 |
五、产品型号
六、工业化案例