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與傳統(tǒng)化工技術(shù)相比,微化工技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)?
微通道反應(yīng)器是微化工技術(shù)的,微反應(yīng)器一般指帶有微結(jié)構(gòu)的反應(yīng)設(shè)備,其內(nèi)部流體通道和分散尺度在微米量級(jí)如10-3000微米,由于反應(yīng)器特征尺度的微型化,通道內(nèi)的流體以微米級(jí)薄層進(jìn)行撞擊流化學(xué)反應(yīng),可實(shí)現(xiàn)快速混合、傳質(zhì)、傳熱,反應(yīng)非常完全,其效率可比常規(guī)尺度設(shè)備提高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。
讓化學(xué)反應(yīng)時(shí)間從幾小時(shí)~幾十小時(shí)縮短到幾十秒~幾分鐘,數(shù)千倍地提升反應(yīng)速度,成功解決了傳統(tǒng)裝備反應(yīng)不完全、污染等技術(shù)難題,促進(jìn)過(guò)程強(qiáng)化和化工裝備小型化、提高能源、資源利用效率、節(jié)能降耗,是實(shí)現(xiàn)清潔安全生產(chǎn)的重大新技術(shù),可將生產(chǎn)過(guò)程中低效、間歇的合成工藝,改變?yōu)榭煽剡B續(xù)工藝,其“數(shù)量放大”與常規(guī)工藝不同,在實(shí)驗(yàn)室完成達(dá)標(biāo)后只需要平行復(fù)i制,不需要小試、中試、工業(yè)放大的逐級(jí)過(guò)程,縮短了工業(yè)放大的時(shí)間。
微反應(yīng)器適合的反應(yīng)類(lèi)型
1、反應(yīng)物配比要求很?chē)?yán)的快速反應(yīng)
某些反應(yīng)對(duì)反應(yīng)物配比要求很?chē)?yán)格,其中某一反應(yīng)物過(guò)量就會(huì)引起副反應(yīng),如要求單取代的反應(yīng),會(huì)有二取代和三取代產(chǎn)物生成。微反應(yīng)器系統(tǒng)可以瞬時(shí)達(dá)到均勻混合,這就避免了局部過(guò)量的問(wèn)題,使副產(chǎn)物減少到較低。
2、危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)以及高溫高壓反應(yīng)
某些易失控的化學(xué)反應(yīng),一旦失控,就會(huì)造成反應(yīng)溫度急劇升高,壓力急劇增加,氣液混合器,引起沖料,甚至引發(fā)boom。微反應(yīng)器由于反應(yīng)熱可以快速導(dǎo)出,而且又是 連續(xù)流動(dòng)反應(yīng),在線(xiàn)的*量很少,因此保證了反應(yīng)的安全性。
微反應(yīng)器連續(xù)合成化及應(yīng)用
加氫反應(yīng)占所有制藥反應(yīng)類(lèi)型的約14%。普遍采用的加氫釜很危險(xiǎn),而采用均相加氫,廢物處理又比較難,目前開(kāi)發(fā)的微填充床技術(shù)將會(huì)解決這個(gè)問(wèn)題。把催化劑填充到相應(yīng)的管道固定中,跟微反應(yīng)器結(jié)合,料液和氫氣通過(guò)微反應(yīng)器和微填充床即可完成反應(yīng)。當(dāng)然難點(diǎn)也很大。氣液固反應(yīng)是很難的,氣液在微反應(yīng)器中的流動(dòng),傳質(zhì)和反應(yīng)行為非常復(fù)雜。但催化劑只要不失活可以一直用,失活后需要開(kāi)發(fā)再生工藝。前期的催化劑篩選和工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程也較為復(fù)雜,但是考慮到醫(yī)i藥行業(yè)的特點(diǎn),對(duì)成本要求比較低,可以做的較快。
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