微反應(yīng)器是一種借助于特殊微加工技術(shù)以固體基質(zhì)制造的可用于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的三維結(jié)構(gòu)元件。微反應(yīng)器通常含有小的通道尺寸(當(dāng)量直徑小于500 μm)和通道多樣性,流體在這些通道中流動,并要求在這些通道中發(fā)生所要求的反應(yīng)。這樣就導(dǎo)致了在微構(gòu)造的化學(xué)設(shè)備中具有非常大的表面積/體積比率。
中文名 微反應(yīng)器
外文名 Micro-reactor
又稱 微通道反應(yīng)器
分類 微混合器,微換熱器和微反應(yīng)器
微反應(yīng)器的定義
微反應(yīng)器,即微通道反應(yīng)器,利用精細(xì)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,因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
美國PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要開展燃料電池氫源系統(tǒng)微型化研究,反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)是一個錯流式微通道換熱器,與傳統(tǒng)相比,相同的處理能力,反應(yīng)器體積可減小l~2個數(shù)量級。微反應(yīng)器在傳質(zhì)、傳熱、恒溫等方面表現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢,自面世以來迅速引起相關(guān)領(lǐng)域人士的濃厚興趣和關(guān)注。
微通道反應(yīng)器具有特別的通道結(jié)構(gòu),顯著提高流體混合程度,增強傳質(zhì)性能,提高總傳熱效率,適用于多種低溫、高溫、高危、非均相等化學(xué)反應(yīng)。微通道反應(yīng)器可采用各種金屬材質(zhì)及碳化硅材質(zhì)加工制造,金屬材質(zhì)可耐壓至10MPa。
微通道反應(yīng)器減少溶劑用量,提高收率,更安全環(huán)保,安全,可以在線生產(chǎn),大大改善過氧化物物流過程和成本,氣-液兩相(純氧)氧化反應(yīng):微通道反應(yīng)器操作安全,傳質(zhì)效率較高,選擇性好,溶劑用量少,酯化和水解反應(yīng)穩(wěn)定,收率好。