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如何解决微通道反应器在实验中停留时间不够的问题

 发布时间:2019-12-13 点击量:253
 
  微通道反应器可以显著提高物料的传质传热效果,缩短反应时间,提高产品收率,而且安全、节能、环保,因而在化工、医药、染料及农药等行业都受到了广泛关注。实验中如果遇到停留时间不够会造成导致原料没有反应完全,这时该怎么办呢?
  我们知道,间歇反应釜的佳反应条件是与反应釜相匹配的。工业反应釜的体积大,一次处理的物料量多,因此传质效果不好,单位时间内分子间的有效碰撞次数少,因而反应速率比较慢。可知反应速率常数是与反应温度成正比的。这是因为,提高反应温度可以提高分子的平均动能,单位体积内由基态转化为过渡态的分子数目增多,比例变大,更多的分子就能跨过势垒,即通常所说的活化能,因而反应更容易发生,表现在宏观上就是反应速率加快了。由此可以看出,反应温度对反应速率起着至关重要的决定性作用。
  微反应器:但是在很多反应过程中,我们不能任意提高反应温度,一方面温度过高有可能导致结焦等副反应的发生,另一方面则主要受制于传统反应釜糟糕的传热效果。化学反应往往伴随着剧烈的热效应,对于放热反应,反应速率越快,放热也就越剧烈,而工业反应釜有限的换热面积满足不了反应的换热需求,为避免飞温,只能通过降低反应温度、牺牲反应速率来实现对温度的有效控制,然后通过延长反应时间来达到充分反应的目的。这就是为什么很多低温有机金属反应要在-20℃甚至-40℃的条件下进行,以及为什么大部分硝化反应都要通过滴加原料的方式进行。
  然而,这些问题不再是微通道反应器的桎梏。微通道反应器提高反应温度的成功案例比比皆是,甚至可以说是有效的缩短反应时间的方法之一。