微化工技術(shù)和微反應(yīng)器

微反應(yīng)器內(nèi)部流體的流動(dòng)或分散尺度在1μm到1 mm之間，稱為微流體。微流體相對(duì)于常規(guī)尺度的流體在傳遞特性、安全性以及可控性等方面都有很大優(yōu)勢(shì)。

微反應(yīng)器的類型

1、微反應(yīng)器有很多種類型：按照反應(yīng)相態(tài)不同，分為氣固相微反應(yīng)器、氣液相微反應(yīng)器、 液液相微反應(yīng)器和氣液固相微反應(yīng)器;

2、按照操作方式不同，分為連續(xù)微反應(yīng)器、半連續(xù)微反應(yīng)器和間歇微反應(yīng)器;

3、按照分析應(yīng)用不同，分為化學(xué)和生物中應(yīng)用的微反應(yīng)器以及化學(xué)工程和化學(xué)中應(yīng)用的微反應(yīng)器；

4、按照用途不同，分為生產(chǎn)用微反應(yīng)器和實(shí)驗(yàn)用微反應(yīng)器。

微反應(yīng)器適合的反應(yīng)類型

據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約有30%的精細(xì)化工反應(yīng)可以在微反應(yīng)器中進(jìn)行，并且在收率、選擇性或安全性等方面得到較大提高。微反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在以下類型的反應(yīng)。

1、劇烈放熱的反應(yīng)

對(duì)劇烈放熱的反應(yīng),常規(guī)反應(yīng)器一般采用逐漸滴加或分批加入的方式，即便如此，也依然會(huì)存在過(guò)熱 而產(chǎn)生一定量的副產(chǎn)物。微反應(yīng)器由于良好的傳熱特 性，反應(yīng)溫度可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，消除局部過(guò)熱，顯著提高產(chǎn)品的收率和選擇性。

2、反應(yīng)物或產(chǎn)物不穩(wěn)定的反應(yīng)

某些反應(yīng)物或產(chǎn)物很不穩(wěn)定，停留時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)分解而降低產(chǎn)品收率。微反應(yīng)器系統(tǒng)是連續(xù)流動(dòng)體系，反應(yīng)的停留時(shí)間可以準(zhǔn)確控制，因此可避免常規(guī)反應(yīng)器中出現(xiàn)的由于反應(yīng)物或產(chǎn)物不穩(wěn)定而分解的情況。

碳化硅反應(yīng)器提高了生產(chǎn)效率、生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)量以及化學(xué)處理的質(zhì)量，同時(shí)降低了環(huán)境影響、性能波動(dòng)以及成本。

　　碳化硅反應(yīng)器具備通用性，不需要對(duì)設(shè)備或工藝做出大幅改動(dòng)，然而當(dāng)前的批量工藝技術(shù)要求化學(xué)過(guò)程適應(yīng)基于一系列可變條件的現(xiàn)有設(shè)備。芯片為無(wú)壓燒結(jié)碳化硅材質(zhì)，具有強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性和很好的導(dǎo)熱率，可處理包括KOH等強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，其高導(dǎo)熱率決定了其具有很好的換熱效率，改善了反應(yīng)過(guò)程的傳熱條件，加快了反應(yīng)效率。反應(yīng)器外部支架為不銹鋼材質(zhì)，帶有特別制的隔熱保溫層，可有利于節(jié)能降耗以及準(zhǔn)確的控溫。

微反應(yīng)器技術(shù)的硬件設(shè)備

硬件部分包括微反應(yīng)器設(shè)備和配套設(shè)備。微反應(yīng)器設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)，從通道設(shè)計(jì)的角度可分為簡(jiǎn)單通道和復(fù)雜通道。

配套設(shè)備對(duì)于要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化用途來(lái)講同樣重要。微反應(yīng)器配套包括進(jìn)料泵、傳感器、閥門、在線監(jiān)測(cè)裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中，動(dòng)部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計(jì)等等都需要認(rèn)真考量。