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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?
微通道反應器是微化工技術(shù)的,微反應器一般指帶有微結(jié)構(gòu)的反應設(shè)備,其內(nèi)部流體通道和分散尺度在微米量級如10-3000微米,由于反應器特征尺度的微型化,通道內(nèi)的流體以微米級薄層進行撞擊流化學反應,可實現(xiàn)快速混合、傳質(zhì)、傳熱,反應非常完全,其效率可比常規(guī)尺度設(shè)備提高2~3個數(shù)量級。
讓化學反應時間從幾小時~幾十小時縮短到幾十秒~幾分鐘,數(shù)千倍地提升反應速度,成功解決了傳統(tǒng)裝備反應不完全、污染等技術(shù)難題,促進過程強化和化工裝備小型化、提高能源、資源利用效率、節(jié)能降耗,是實現(xiàn)清潔安全生產(chǎn)的重大新技術(shù),可將生產(chǎn)過程中低效、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,在實驗室完成達標后只需要平行復i制,不需要小試、中試、工業(yè)放大的逐級過程,縮短了工業(yè)放大的時間。
微反應器適合的反應類型
1、反應物配比要求很嚴的快速反應
某些反應對反應物配比要求很嚴格,其中某一反應物過量就會引起副反應,如要求單取代的反應,會有二取代和三取代產(chǎn)物生成。微反應器系統(tǒng)可以瞬時達到均勻混合,這就避免了局部過量的問題,使副產(chǎn)物減少到較低。
2、危險化學反應以及高溫高壓反應
某些易失控的化學反應,一旦失控,就會造成反應溫度急劇升高,壓力急劇增加,氣液混合器,引起沖料,甚至引發(fā)boom。微反應器由于反應熱可以快速導出,而且又是 連續(xù)流動反應,在線的*量很少,因此保證了反應的安全性。
微反應器連續(xù)合成化及應用
加氫反應占所有制藥反應類型的約14%。普遍采用的加氫釜很危險,而采用均相加氫,廢物處理又比較難,目前開發(fā)的微填充床技術(shù)將會解決這個問題。把催化劑填充到相應的管道固定中,跟微反應器結(jié)合,料液和氫氣通過微反應器和微填充床即可完成反應。當然難點也很大。氣液固反應是很難的,氣液在微反應器中的流動,傳質(zhì)和反應行為非常復雜。但催化劑只要不失活可以一直用,失活后需要開發(fā)再生工藝。前期的催化劑篩選和工藝開發(fā)過程也較為復雜,但是考慮到醫(yī)i藥行業(yè)的特點,對成本要求比較低,可以做的較快。
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