微反应器的应用研究发展4个阶段
1阶段,上世纪在90年代,大家开始设计和制造微反应器的一些器件,并用它去尝试一些常规的化学反应;
第2阶段,微反应器已经相对成熟,商业化反应器,开始投放市场,反应和工艺的研究比较火热;
第3阶段,开始做反应器系统化的集成,包括前端、后端、在线的处理等;
第4阶段,人工智能化。当然,走到第四阶段离不开一阶段的工作,离不开第二阶段的研究,更离不开第三阶段的经验和教训。
怎么判断微反应器的适用性呢?
一,反应本身是不是受传质控制。一般来讲,液-液非均相反应、气-液非均相反应、气-液-固三相催化反应、需要剧烈搅拌或者存在放大效应的体系受传质控制,这些体系往往比较适合用微反应器;
第二,反应体系是否受传热的限制。如果反应体系的温度很低、反应过程需要滴加、放热剧烈反应、稀释反应体系,由于传统反应釜传热面积的限制往往存在传热限制,这类反应在微反应器上实现的可能性会比较大。
微通道反应器是如何控制反应温度和时间的
微通道反应器,利用precise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,微通道反应器的“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。微通道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。它可以控制反应温度和时间。
连续流化学提高了化学反应的效率
连续流化学的生产手段正在制药研发中受到重视,考虑到其以下优势:更好的工艺过程,安全性更优的质量空间,节省更高的产能,以其简单的形式,连续流动化学始于两种以上的物料,比如起始反应物,这些物料流以设定流速用泵打入反应舱室、反应管,流进反应舱室的不同反应物料在此进行混合和反应。
根据反应动力学和物料流速,需要保证反应物料在微型反应器中达到某一特定的停留时间,从而获得预期的反应转换率,相继,从微型反应器出口流出的物料用烧瓶或其它适当的容器收集起来。
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