因而国外有的学者将这一类型的微通道设备统称为微反应器。微反应器还应与微全分析设备相区别,虽然它们的结构可以相同,但它们的功能和目的完全不同。2.反应器起源与演变“微反应器(microreactor)”起初是指一种用于催化剂评价和动力学研究的小型管式反应器,其尺寸约为10mm。随着技术发展用于电路集成的微制造技术逐渐推广应用于各种化学领域,前缀“micro”含义发生变化,专门修饰用微加工技术制造的化学系统。此时的“微反应器”是指用微加工技术制造的一种新型的微型化的化学反应器,但由小型化到微型化并不是尺寸上的变化,更重要的是它具有一系列新特性,随着微加工技术在化学领域的推广应用而发展并为人所重视。微加工技术起源于航天技术的发展,曾推动了微电子技术和数字技术的迅速发展。这给科学技术各个分支的研究带来新的视点,尤其是在化学、分子生物学和分子医学领域。较早引入微加工技术的是生物和化学分析领域。自从1993年RicharMathies首先在微加工技术制造的生物芯片上分离测定了DNA段后,生物芯片技术与计算机的结合,促成了基因排序这一伟大的科学成就;而化学分析方面。微化工混合器、反应器制作加工设计联系创阔科技。嘉定区微通道换热器设计
微结构反应器(简称微反应器)是重要的微化工设备之一,是实现化工过程微小型化的装备。在微化工过程中微反应器担负起了完成反应过程、提高反应收率、控制产物形貌以及提升过程安分离回收难度和成本、减少过程污染等具有重要的意义。针对不同过程特点开发出的微反应器不仅形式多样,其配套的工艺技术也与传统化工过程存在一定区别,利用集成化的微反应系统可以实现过程的耦合,因此微反应技术的发展也同时带动了化工工艺的进步。微反应器起源于20世纪90年代,21世纪初叶是微尺度反应技术的快速发展期。创阔科技也在基础研究方面,随着对微尺度多相流动、分散、聚并研究的不断深入,微反应器内多相流型,分散尺度调控机制以及微分散体系的大批量制备规律等问题逐渐被人们深入理解。基于微反应器内微小的流体分散尺度、极大的相间接触面积等特点可以有效强化相间传质和混合过程,从而为反应过程的强化奠定基础。研究结果表明,利用微反应器能够有效强化受传递或混合控制的化学反应过程,而这类过程在传统的反应装置内往往难以精确控制,极易产生局部热点、浓度分布不均、短路流和流动死区等问题,微反应器具有的高效混合和快速传递性能是解决这些问题的重要手段。 重庆微通道换热器生产厂家高效微通道反应器加工联系创阔金属科技。
复杂的气固相催化微反应器一般都耦合了混合、换热、传感和分离等某一功能或多项功能。具有特征的气相微反应器是麻省理工学院RaviSrinivason等设计制作的T形薄壁微反应器。该反应器用于氨的氧化反应,氨气和氧气分别从T形反应器的两侧通道进入,分别经过流量传感器,在正下方通道进口处混合,正下方通道壁外侧装有温度传感器和加热器,而T形反应器的薄壁本身就是一个换热器,通过变化薄壁的制作材料改变热导率和调整壁厚度,可以控制反应热量的移出,从而适合放热量不同的各种化学反应。此外,Franz等还设计制作了一种用于脱氢/加氢反应的微膜反应器,因为耦合了膜分离功能,反应物和产物在反应的同时进行分离,使平衡转化率不断提高,同时产物的收率也有所增加。耦合反应、加热和冷却3种功能的微反应器T形薄壁微反应器微膜反应器及其制作流程液液相反应的一个关键影响因素是充分混合,因而液液相微反应器或者与微混合器耦合在一起,或者本身就是一个微混合器。专为液液相反应而设计的与微混合器等其他功能单元耦合在一起的微反应器案例为数不多。主要有BASF设计的维生素前体合成微反应器和麻省理工学院设计的用于完成Dushman化学反应的微反应器。
两者分别了两种典型的液相混合方式,前者采用静态混合方式,即将流体反复分割合并以缩短扩散路径,而后者采用流体动力学集中方法,即多个进料微通道呈扇形分布,集中汇入一个狭窄的微通道,通过液体的扩散作用迅速混合。而英国Hull大学则设计了一种T形液液相微反应器,该微反应器大的特点是用电渗析(electro–osmoticflow)法输送流体,如图所示:它由底板和盖板两部分组成,两部分用退火法焊接在一起。底板上蚀刻的微通道呈T形状,其中一条微通道装有金属催化剂。盖板上有A、B和C共3个直径为2mm的圆柱形容器与微孔道连通,用于贮存反应物和产物。盖板上的容器内装有铂电极,用于加载电流。气液相微反应器的研究较之液液相微反应器更少,所报道的微反应器按照气液接触的方式可分为两类。T形液液相微反应器一类是气液分别从两根微通道汇流进一根微通道,整个结构呈T字形。由于在气液两相液中,流体的流动状态与泡罩塔类似,随着气体和液体的流速变化出现了气泡流、节涌流、环状流和喷射流等典型的流型,这一类气液相微反应器被称做微泡罩塔。另一类是沉降膜式微反应器,液相自上而下呈膜状流动,气液两相在膜表面充分接触。紧凑型微结构换热器创阔科技。
微反应器的应用领域范围主要集中在以下方面:生产过程、能源与环境、化学研究工具、药物开发和生物技术、分析应用等。1.什么是微反应器微反应器是一个比较广阔的概念,且有很多种形式,既包括传统的微量反应器(积分反应器),也包括反相胶束微反应器、聚合物微反应器、固体模板微反应器、微条纹反应器和微聚合反应器等。这些微反应器都有一个根本特点,那就是把化学反应控制在尽量微小的空间内,化学反应空间的尺寸数量级一般为微米甚至纳米。而本文所指的微反应器具有上述反应器的共同特点,但又有所区别,主要是指用微加工技术制造的用于进行化学反应的三维结构元件或包括换热、混合、分离、分析和控制等各种功能的高度集成的微反应系统,通常含有当量直径数量级介于微米和毫米之间的流体流动通道,化学反应发生在这些通道中,因此微反应器又称作微通道反应器(microchannel)。严格来讲微反应器不同于微混合器、微换热器和微分离器等其他微通道设备,但由于它们的结构类似,在微混合器、微换热器和微分离器等微通道设备中可以进行非催化反应,且当把催化剂固定在微通道壁时,微混合器、微换热器和微分离器等微通道设备就成为微反应器。创阔能源科技制作微结构,微通道换热器,也可以根据需要设计制作。创阔能源微通道换热器生产厂家
多层焊接式换热器,创阔科技加工。嘉定区微通道换热器设计
创阔科技制作的微化工反应器的特点,面积体积比的增大和体积的减小.在微反应设备内,由于减小了流体厚度,相应的面积体积比得到了的提高。通常微通道设备的比表面积可以达到10000-50000m2/m3,而常规实验室或工业设备的比表面积不会超过l000m2/m3或100m2/m3。因此,比表面积的增加除了可以强化传热外,也可以强化反应过程,例如,高效率的气相催化微反应器就可以采用在微通道内表面涂敷催化剂的结构。目前已有的界面积的微反应器为降膜式微反应器,其界面积可以达到25000m2/m3,而传统鼓泡塔的界面积只能达到100m2/m3,即使采用喷射式对撞流的气液接触式反应器的比表面积也只能达到2000m2/m3左右。若在微型鼓泡塔中采用环流流动,理论上其比表面积可以达到50000m2/m3以上。 嘉定区微通道换热器设计
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