1 傳質、傳熱效率高
微反應器內物料通道的尺寸相對于常規管式反應器而言小很多,同時微反應器可實現毫秒
級范圍徑向完全混合、換熱能力強,以及具有極窄的停留反應時間。
1.2 反應工藝條件可實現精確控制
由于微反應器強化了傳質和傳熱、反應物料的瞬間混合,因此可以實現:①精確控制反應溫度;②精確控制反應時間;③精確高效控制物料混和;④反應器的組合方式靈活,可以實現不同反應或分離功能的模塊化集成。
1.3 可以實現化學反應工藝的大通量篩選
根據化學反應的動力學分類(A~C三類,反應時間從 100 ms 到 10 min),微通道反
應器的常規應用準則為:A 類化學反應(瞬間反應):只單獨使用微結構反應元件即可,如微混合器(通常內部設計有微熱換器),不需要連接管線。 類化學反應(快速反應):可將微反應器和常規的流動式反應器組合使用,如微混合器加延時管線。C 類化學反應(慢反應):使用常規的流動式反應器,如管式反應器,反應器的管徑是階梯式增加,以減少壓降。采用微反應器主要應該考慮以下四個方面:①物料的流動性;②反應本身受傳質控制;③反應體系受傳熱的限制;④快速反應和中速的反應。
1.4 輕松應對復雜化學反應
微通道反應器具有極廣的應用空間:溫度上適應-100 ℃~500 ℃區間;壓力上適應常壓到 10 MPa;適用于強酸、強堿的反應條件;輕松保證無水、無氧環境,可實現無溶劑反應,對環境的影響可以大大降低。
1.5 在精細化工生產中的工程放大優勢
以往在精細化工生產中大都使用間歇式反應器,工程放大時通常采用小試—中試—大生產
的放大模式。而利用微反應器技術進行工程放大時,不是通過增大微通道的外形特征尺寸來實現的,而是通過以放大反應器數量,通過微通道技術以減小反應體系的分散尺度,強化物流混合與熱量傳遞,提高過程可控性和反應效率,從而使微反應技術可以將小試工藝的最佳反應條件直接用于工業化生產。




