微反應技術的應用
微反應器是一種借助于特殊微加工技術以固體基質制造的可用于進行化學反應的三維結構元件。微反應器通常含有小的通道尺寸(當量直徑小于500 ?m)和通道多樣性,流體在這些通道中流動,并要求在這些通道中發生所要求的反應。這樣就導致了在微構造的化學設備中具有非常大的表面積/體積比率。微反應器具有比表面積大、傳質傳熱效率高、安全性高、放大效應小等優點,使得微反應器研究成為現代化工方面研究的熱點。
微反應器技術是一個多學科間交叉的新興技術,對很多傳統反應器很難操作的反應,微反應器技術提供了嶄新的解決方案。
1、在化工反應中的應用
許多化工反應中,有的反應要求在零下數十度甚至更低溫度下進行,有的反應要求在很高的溫度下進行,而有的反應很難控制。這些反應的共有特征是,對溫度要求比較嚴格,溫度一旦高出設定值,導致副產物生成,收率和選擇性大幅下降。嚴格的溫度控制在小實驗中不難實現,但是,在擴大生產時,如果利用常規反應器設備投資和能耗就會很高,反應的操作比較繁瑣,比較難以實現,利用微反應器就可以比較容易實現。
2、在納米顆粒制備中的應用
微反應器利用微孔作為分散介質,分散相在壓力作用下通過孔均勻分布在連續相中,由于混合尺度很小,可以達到毫秒級快速均勻混合,非常適合于快反應的納米顆粒制備工藝。研究表明采用微反應器法制備納米顆粒,如果選擇適當的表面活性劑及合適的微乳液,可以得到粒徑小而分散均勻的顆粒,而且所選擇的表面活性劑成本低且易回收。應用微反應器來進行酰胺化優化,達到提高產品質量、降低消耗、提高效益的目的。
3、在基礎研究中的應用
微反應器由于其幾何體積、傳質、傳熱等方面的優勢,能夠迅速而穩定的混合反應物,因此可以減少反應物的消耗,特別是比較昂貴或稀少的物質,提高反應的效率。
標簽:   微反應器