微反应器的优点
(1)***控制反应温度
对于强放热反应,传统釜式反应器由于受体积影响,混合及换热效率不高,容易出现局部过热现象,产品收率和选择性都会下降副产物较多。而在微通道反应器内,比表面积可以达到10 000-50 000,液相传热系数可以达到10 000 W/(m2 K ,出色的传热特性使得反应温度能***控制在一定范围内,这对于精细化工中涉及中间产物和热不稳定产物的部分反应具有重大意义。
(2)***控制反应时间
在传统的间歇釜式反应器中,为防止反应过于剧烈,往往采用逐渐滴加或分批加入反应物的方式,来促进反应平衡向产物移动,但这也造成了部分反应物停留时间过长,产生较多的副产物。而反应物在微通道反应器中是连续流动的物料在反应条件下的停留时间可以***控制,一旦达到良好反应时间就立即传递到下一步或终止反应,可以有效消除因反应时间过长而产生的副产物。
(1)可以实现按需生产
微反应系统是模块化的分布系统,可根据市场情况增减通道数和更换模块来调节生产,具有很高的操作弹性的同时也可在产品使用地分散加工并就地供应,从而克服运输和储存大批有害物质的安全难题,另外废弃物的处理系统也可以模块化、微型化,并同生产模块集成在一起同,真正实现化工厂的小型化和 便携化,并能按时按地按需进行生产。
(2)促进化工绿色智能发展
利用微加工技术可将微混合、微反应、微换热、微 分离、微分析等单元操作和与之相匹配的微传感器、微 阀门等器件集成到一块控制芯片上,实现单一反应芯片的多功能化操作,从而达到对微反应系统的实时监测和智能控制,提高反应速度,同时节省反应成本。例如可以将混合和停留时间功能与换热在同一区域进行集成从而产生额外的反应性能。
反应器工艺开发
一,硝化反应。硝化反应一般有三大类:
① 烷i基的硝化,比如硝基丙烷;
② 活泼基团的硝化,比如羟基、氨基、肼的硝化;
③ 芳香环的硝化,这是精细化工里面遇到多的、有代表性意义的硝化。芳环上的硝化反应,通常要考虑硝化底物的活性,也要考虑硫酸浓度、混酸比例、催化剂、反应温度等。
第二,过氧化反应。有机过氧化物是聚合物领域非常重要的引发剂。
连续流化学提高了化学反应的效率
连续流化学是将比色分析自动化的一种分析测试系统,样品溶液泵入分析模块后可以自动进行样品前处理如消解,蒸馏,透析,萃取,前处理过的样品溶液被均匀的小气泡分割成连续的片段,再将试剂以特定的比例和顺序加入到每个片段的样品中,然后边流动,边混合,边反应,生成颜色物质通过比色计检测吸光度,得到相应的峰值电信号,再通过与标准曲线比较自动计算得到相应的浓度。
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