微反應(yīng)器簡(jiǎn)介

制作人：第一組全體成員綱要

微感應(yīng)器的發(fā)展現(xiàn)狀微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)機(jī)理微反應(yīng)器的特點(diǎn)微反應(yīng)器的應(yīng)用微反應(yīng)器的前景

微反應(yīng)器的發(fā)展現(xiàn)狀

由于微反應(yīng)技術(shù)所表現(xiàn)出來的優(yōu)勢(shì)，很多公司和研究機(jī)構(gòu)，尤其是大型的化工和醫(yī)藥公司都在致力于開發(fā)和應(yīng)用，基于微反應(yīng)器的微反應(yīng)器新生產(chǎn)工藝，許多新模塊被研制出來，使得在工藝研發(fā)和生產(chǎn)中得到越來越多的應(yīng)用。微反應(yīng)器即微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應(yīng)器，微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級(jí)別，而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

微反應(yīng)器的特點(diǎn)通道內(nèi)流動(dòng)為層流比表面積大，傳熱能力強(qiáng)，控溫容易分子擴(kuò)散距離短，傳質(zhì)快適用于：快強(qiáng)熱反應(yīng)；快反應(yīng)；易燃易爆反應(yīng)。

微反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)比表面積大,傳遞速率高,接觸時(shí)間短,副產(chǎn)物少；(2)快速、直接放大；(3)安全性高:大量熱量也可以及時(shí)移走,從而保證反應(yīng)溫度維持在設(shè)定范圍以內(nèi),最大程度上減少了發(fā)生事故可能性；(4)操作性好:微反應(yīng)系統(tǒng)是呈模塊結(jié)構(gòu)的并行系統(tǒng),具有便攜性好特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品使用地分散建設(shè)并就地生產(chǎn)、供貨,真正實(shí)現(xiàn)將化工廠便攜化缺點(diǎn)：（1）工業(yè)化實(shí)現(xiàn)復(fù)雜;（2）微通道易堵塞，難清理.微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)機(jī)理

微反應(yīng)器具有獨(dú)立的三維結(jié)構(gòu)，具有多個(gè)直徑為幾微米到幾百微米的反應(yīng)通道，反應(yīng)體積范圍為幾納升到幾微升，反應(yīng)通道總長(zhǎng)度通常為幾厘米，是一種建立在連續(xù)流動(dòng)基礎(chǔ)上的微管道式反應(yīng)器，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的反應(yīng)器，如：漏斗，玻璃燒杯，以及工業(yè)有機(jī)合成中常用的反應(yīng)釜等傳統(tǒng)的間歇反應(yīng)器。

微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)

微反應(yīng)器在結(jié)構(gòu)上常采用一種層次結(jié)構(gòu)方式，先以亞單元形成單元，再以單元來形成更大的單元，依此類推，如圖1。這種特點(diǎn)與傳統(tǒng)化工設(shè)備有所不同，便于微反應(yīng)器以“數(shù)增放大”的方式來對(duì)生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行方便地?cái)U(kuò)大和靈活地調(diào)節(jié)。微反應(yīng)器的應(yīng)用一.微反應(yīng)器在化學(xué)化工領(lǐng)域的應(yīng)用。二.微反應(yīng)器實(shí)用節(jié)能新技術(shù)。一.微反應(yīng)器在化學(xué)化工領(lǐng)域的應(yīng)用。

微反應(yīng)器是一個(gè)比較廣泛的概念,且有很多種形式,既包括傳統(tǒng)的微量反應(yīng)器(積分反應(yīng)器、聚合物微反應(yīng)器、固體模板微反應(yīng)器和微聚合反應(yīng)器等。目前在化學(xué)工程、合成、化學(xué)、制藥工業(yè)、分析和生物化學(xué)過程等領(lǐng)域，微反應(yīng)器技術(shù)是最有創(chuàng)造性和發(fā)展最快的技術(shù)之一.

1.微反應(yīng)器在聚合反應(yīng)中的應(yīng)用1.聚合反應(yīng)對(duì)反應(yīng)器的傳熱和混合有很高的要求，傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器在這方面的缺陷成為獲得高性能聚合產(chǎn)物的瓶頸之一。2.近年來，微反應(yīng)器逐漸應(yīng)用到聚合物的制備中，在調(diào)控產(chǎn)物分子量、分子量分布和組成以及優(yōu)化反應(yīng)條件等方面展現(xiàn)出巨大潛力，引起了廣泛關(guān)注。2.微反應(yīng)器在中的合成化學(xué)中的應(yīng)用。1.微反應(yīng)器在傳質(zhì)、換熱方面具有較明顯的優(yōu)勢(shì),可以強(qiáng)化混合和精確控溫,還可以大大縮短工藝篩選和工藝放大的周期。2.微反應(yīng)技術(shù)在合成中的光化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)中的有著很廣泛的應(yīng)用,當(dāng)然微反應(yīng)技術(shù)現(xiàn)階段也存在著一些的問題。3.微化工技術(shù)的研究與應(yīng)用。

1.微化工技術(shù)是20世紀(jì)90年代初興起的多學(xué)科交叉的科技前沿領(lǐng)域,是集微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和化學(xué)化工基本原理于一體,并移植集成電路和微傳感器制造技術(shù)的一種高新技術(shù)。2.涉及化學(xué)、材料、物理、化工、機(jī)械、電子、控制學(xué)等各種工程技術(shù)和學(xué)科;其主要研究對(duì)象為特征尺度在數(shù)微米到數(shù)百微米間的微化工系統(tǒng)。

4.微反應(yīng)器內(nèi)聚合物合成研究進(jìn)展

.1.微反應(yīng)器作為化學(xué)工程學(xué)科的前沿和熱點(diǎn)方向，逐漸成為聚合物合成的新裝備、新工藝與新產(chǎn)品開發(fā)的重要平臺(tái)，得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。2.與傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器相比，這些特點(diǎn)使得微反應(yīng)器在控制聚合物分子量分布，簡(jiǎn)化反應(yīng)環(huán)境，提高反應(yīng)選擇性，調(diào)節(jié)聚合物分子結(jié)構(gòu)和宏觀形貌等方面展現(xiàn)出了一定優(yōu)勢(shì).二.微反應(yīng)器實(shí)用節(jié)能新技術(shù)。

1.通過微反應(yīng)器,可以精確控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)物料按精確配比瞬時(shí)混合。

2.這些都是提高收率、選擇性、安全性,以及提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

3.石油和化工行業(yè)是高耗能和容易產(chǎn)生污染的產(chǎn)業(yè),是節(jié)能減排的重點(diǎn)行業(yè),發(fā)展微反應(yīng)器技術(shù),以期能對(duì)煉油化工技術(shù)升級(jí)換代起一定的推動(dòng)作用。微反應(yīng)器的發(fā)展前景

1.大容積化，這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢(shì)。。

2.反應(yīng)釜的攪拌器，已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強(qiáng)制循環(huán)。反應(yīng)釜發(fā)展趨勢(shì)除了裝有攪拌器外，