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高通量微通道反應(yīng)器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介:高通量微通道反應(yīng)器技術(shù)已應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料中間體合成

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更新時(shí)間:2024-10-11

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  高通量微通道反應(yīng)器技術(shù)已應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥和染料中間體合成。常見(jiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域包括選擇性硝化、漿態(tài)加氫、重氮偶合、磺化、鹵化和氧化等反應(yīng),以及在材料和催化劑制備中用于納米材料合成、特種試劑制備如格氏試劑和過(guò)氧化試劑等。

  微反應(yīng)器技術(shù),特別是液相微反應(yīng)器技術(shù)最早于上世紀(jì)90年代后期在德國(guó)出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)根據(jù)原子能技術(shù)民用化項(xiàng)目的要求,微型機(jī)械加工技術(shù)以及微通道結(jié)構(gòu)熱交換器被用于處理強(qiáng)放熱和高危險(xiǎn)化學(xué)品。德國(guó)在1997年開(kāi)發(fā)成功微米級(jí)高硼硅玻璃高通量微通道反應(yīng)器用于偶氮偶合反應(yīng)。
  微反應(yīng)器技術(shù)很多年來(lái)一直徘徊在研發(fā)和科研應(yīng)用階段,停留在“微小"的流體通量水平上,主要用于實(shí)驗(yàn)室小劑量化學(xué)合成路線(xiàn)的研究和篩選。將微反應(yīng)器優(yōu)良的傳質(zhì)和傳熱效能體現(xiàn)在大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化裝置中,一直是該領(lǐng)域的瓶頸。但現(xiàn)在已經(jīng)成為具有生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)的工業(yè)化利器。據(jù)統(tǒng)計(jì),在精細(xì)化工反應(yīng)中,大約有20%的反應(yīng)可以通過(guò)采用微流體化工技術(shù),在收率、選擇性或安全性等方面得到提高。微化工技術(shù)可用于高效換熱、高效混合、強(qiáng)放熱反應(yīng)過(guò)程,高附加值精細(xì)化學(xué)品、劇毒物質(zhì)、超細(xì)/納米顆粒的生產(chǎn)過(guò)程。
  微流體化工技術(shù)涉及物理、化學(xué)、化工、生物、材料、微電子以及微機(jī)械加工等諸多領(lǐng)域,學(xué)科交叉性強(qiáng),其基本原理是通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的微結(jié)構(gòu)單元對(duì)流經(jīng)的反應(yīng)流體進(jìn)行切割,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)流體見(jiàn)以微米時(shí)空尺寸,甚至更小進(jìn)行混合和換熱。與傳統(tǒng)化工技術(shù)相同,微化工技術(shù)也使用反應(yīng)器、混合器、換熱器等單元組件。但同傳統(tǒng)化工工藝相比,微化工工藝微反應(yīng)工藝實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳質(zhì)傳熱的真正強(qiáng)化,使化學(xué)過(guò)程更快的傳質(zhì)傳熱、更好的時(shí)空收率、更安全環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)節(jié)能、占地面積小,大大降低投資成本及能耗。技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。
  高通量微通道反應(yīng)器根據(jù)Lonza對(duì)化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分類(lèi)(A-C三類(lèi),反應(yīng)時(shí)間從100ms到10 min),微反應(yīng)器的常規(guī)應(yīng)用準(zhǔn)則如下:
  A類(lèi)化學(xué)反應(yīng)(瞬間反應(yīng)),只單獨(dú)使用微結(jié)構(gòu)反應(yīng)元件即可:如微混合器(通常內(nèi)部設(shè)計(jì)有微熱換器),不需要連接管線(xiàn);
  B類(lèi)化學(xué)反應(yīng)(快速反應(yīng)),可將微反應(yīng)器和常規(guī)的流動(dòng)式反應(yīng)器組合使用:如微混合器加延時(shí)管線(xiàn);
  C類(lèi)化學(xué)反應(yīng)(慢反應(yīng)),使用常規(guī)的流動(dòng)式反應(yīng)器:如管式反應(yīng)器,反應(yīng)器的管徑是階梯式增加,以減少壓降;


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