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你应该了解的微通道反应器

 发布时间:2020-04-28 点击量:338
  在许多的反应过程中,加氢反应一直都是比较危险的,而利用了微反应技术的微反应器,即微通道反应器,利用精密的加工技术,将高纯氢气与连续流动的反应物在装有催化剂的微填充床内混合并发生反应,结合全流程自动控制、在线实时检测、样品自动采集能功能,让加氢反应从此变得安全、高效、节能。那么今天我们就来了解一下微通道反应器。
 
  关于微通道反应器
 
  微反应器,即微通道反应器,利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器,微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此也实现很高的产量。
 
  微通道反应器的优点
 
  在我们使用微通道反应器之前,我们应该了解一下为什么我们要使用微通道反应器,微通道反应器又有哪些优点呢?
 
  1.微通道带来的传递长度减小。
  2.微通道带来的比表面积增加。
  3.规整流动带来的结构可控。
  4.连续操作带来的效率提高。
 
  工作原理
 
  在说到具体的原理之前,我们先来了解一下关于这方面的常识。设备内的反应放出的热量是与体积成正比的,因为反应是发生在整个设备内部的。但是这些热量从体系内移除是通过表面的,也就是说同设备的表面积成正比。对于一个圆柱形容器,不考虑两端的情况下,它的体积与半径立方成正比,面积与半径平方成正比。在这里我们再说一下比表面积的概念,它是设备换热面积与体积的比值,比表面积越大设备的移热能力就越强。同时我们可以看到比表面积与半径成反比,也就是说半径越大的设备换热能力越差。
  换热能力这在化工中对工艺的影响也是明显的。比如说酸碱中和反应,比如说用烧碱中和硫酸。工厂里做这个操作可能需要半个小时到一个小时的时间,实际上这个反应很快,大概在毫秒级。但是这个反应放热,必须要把热量移走,因此在工厂里面只能一点一点的把烧碱加到反应釜里,然后反应釜用冷却水冷却。烧碱的加料速度完全取决于反应釜的移热能力,反应本身可以很快,你可以一下吧烧碱全部加进去,但是放热问题解决不了,溶液会升温甚至沸腾,非常危险。如果有有一个设备能够瞬间把反应热移走,那么烧碱就可以快速加入,节省大量操作时间。这就是微通道的意义,我们可以把通道做的很小,然后让一些放热非常强的反应也可以安全快速地进行。