什么樣的化學反應可以使用微通道反應器微通道反應器相對于傳統的釜式反應器有太多優點,在這里不太多闡述,并不是所有的化學反應都可以用微通道反應器來實現的,其反應器通道比較小,一般是幾個毫米,因此有固體參與的反應則很難進行。適合微通道反應器的反應類型主要包括:①正常液-液均相或液-液非均相;②其次必須是快反應的反應體系,因為微通道反應器的通道一般停留時間在幾分鐘,反應太慢的則不適合;③強放熱反應更適合用微通道反應器來實現,通常有硝化反應、重氮化反應、磺化反應、氧化反應(液體氧化劑)等;④有危險化學物質的反應,如用到環氧乙烷、雙乙烯酮等高危化學物質,由于微通道反應器可以精確控制,且反應區持液量上限在幾百毫升,所以用該反應器更加安全。當然不同的化學反應特點各異,但需經過實驗室小試實驗從而進一步確定其微通道反應器的可行性。 微通道反應器成套裝置.上海化工工業微通道反應器發展前景
微通道反應器的缺點:設備腐蝕問題參與反應的流體對微反應器通道的腐蝕也是一個很大的問題。由于微反應器很高的比表面積和很小的微通道特征尺寸,即使是極微小的腐蝕降解作用對于微反應器的影響也是非常明顯的,這使得微反應器對于通道的材質有很高的防腐要求,這無疑增加了微反應器的制造成本,限制了它的大規模工業化應用。工業化實現復雜微反應器采用“數增放大”來擴大產能,雖然能有效降低放大成本,但處理能力也受到很大限制。其次,微反應器的放大看起來簡單,但要實現卻是一個巨大的挑戰。當微反應器的數量巨大增加時,微反應器監測和控制的復雜程度巨大增加了問,對于實際生產來說運行成本也巨大提高了. 浙江微通道反應器發展前景這些微通道反應器操作技巧值得了解!
談到微通道反應器的智能化水平,南京明銳技術總監王順明還表示,微通道反應器之所以被業界認為可以提升本質安全水平并迅速獲得應用,還有一個重要的原因就是生產操作過程中可對整個流程進行從“啟動”到“停機”的無人化自動操作,減少人為操作帶來的不確定風險,同時確保1線員工的人身安全。反應器中,各反應片通道中均有熱電阻,可準確測量反應過程中反應體系各點溫度,設備和系統還能隨時監控及記錄反應過程中系統的進料流量、管路壓力,并針對實際情況作出調控。當遇到超溫、超壓等情況,連續流微反應器還可以進行報警并緊急切斷進料。
微通道反應器重氮化反應:芳香胺的重氮化是通過亞硝酸生成亞硝酰氯或亞硝酸酐。為了反應順利進行,至少要加入2mol的無機酸,弱堿性芳香胺的重氮化必須有2mol以上的質子酸存在,這樣可以增加作為親電試劑的重氮化合物濃度。當芳香胺的堿性非常弱時,重氮化可在90%~96%硫酸中進行。此時,重氮化劑實際上是亞硝酰硫酸(亞硝酰硫酸在>85%H2SO4,<50℃的反應條件下非常穩定、安全)。重氮化反應有兩種方法。順法適合強堿性或中等強堿性芳香胺,芳香胺溶于無機酸中,用水冷卻,然后加入已冷卻的30%的亞硝酸鈉冰溶液,進行重氮化反應。逆法適用于弱堿性芳香胺,將芳香胺調成漿狀,再加入亞硝酸鈉,充分調勻,然后將此混合物加入到已冷卻的無機酸中,使之重氮化。以上兩種方法的選用,對于微通道反應器連續化反應很重要。重氮化反應過程中,重氮鹽一般不穩定,容易分解或者發生副反應。而且,在常規間歇式反應釜中,各個局部的均勻攪拌很難保證,導致局部的化學配比偏離實驗條件的要求,例如亞硝酸量不足、游離胺的濃度偏高等,就會使各種副反應發生。微通道反應器在進行此反應時,由于反應液能夠瞬間混合均勻且反應能夠連續進行,就有效的避免了因局部過量導致的副產物的生成。工業級微通道反應器。
氣液相微通道反應器一類是氣液分別從兩根微通道匯流進一根微通道,整個結構呈T字形。由于在氣液兩相液中,流體的流動狀態與泡罩塔類似,隨著氣體和液體的流速變化出現了氣泡流、節涌流、環狀流和噴射流等典型的流型,這一類氣液相微反應器被稱做微泡罩塔。另一類是沉降膜式微反應器,液相自上而下呈膜狀流動,氣液兩相在膜表面充分接觸。氣液反應的速率和轉化率等往往取決于氣液兩相的接觸面積。這兩類氣液相反應器氣液相接觸面積都非常大,其內表面積均接近20000m2/m3,比傳統的氣液相反應器大一個數量級。氣液固三相催化微反應器氣液固三相反應在化學反應中也比較常見,種類較多,在大多數情況下固體為催化劑,氣體和液體為反應物或產物,美國麻省理工學院發展了一種用于氣液固三相催化反應的微填充床反應器,其結構類似于固定床反應器,在反應室(微通道)中填充了催化劑固定顆粒,氣相和液相被分成若干流股,再經管匯到反應室中混合進行催化反應。 加氫反應微通道反應器。上海微通道反應器圖片
南京明銳作為微通道反應器廠家確實好!上海化工工業微通道反應器發展前景
微通道反應器結構特性:傳熱特性反應器中狹窄的微通道結構增加了溫度梯度,再加上較大的比表面積故使得微通道反應器的傳熱能力增強,傳熱系數可高達25000W/(m2·K),比傳統換熱器的傳熱系數至少大一個數量級。傳質特性對于為混合反應器來說,傳遞時間和傳遞距離的關系可以用下式來描述式中,tmin—達到完全混合所需的時間;I-傳遞距離;D—擴散系數。混合時間與傳遞距離的二次方成正比,故微通道尺寸狹窄,微型的通道尺寸提高了反應混合時間。而對于互不相容液-液兩相流體在實際的傳質與反應過程中,其流動狀態會隨傳質、反應深度的增加呈動態的變化,反應過程中將會發生流型轉捩現象。上海化工工業微通道反應器發展前景
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