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了微通道反應器工作原理與結構特性

 發布時間:2020-05-20 點擊量:3818
一、微通道反應器工作原理
  其基本原理是通過特殊設計的微結構單元對流經的反應流體進行切割,實現反應流體見以微米時空尺寸,甚至更小進行混合和換熱。與傳統化工技術相同,微化工技術也使用反應器、混合器、換熱器等單元組件。
  微通道反應器設備根據其主要用途或功能可以細分為微混合器,微換熱器和微通道反應器。由于其內部的微結構使得微通道反應器設備具有極大的比表面積,可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微通道反應器有著的傳熱和傳質能力,可以實現物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱,因此許多在常規反應器中無法實現的反應都可以微通道反應器中實現。 
  目前微通道反應器在化工工藝過程的研究與開發中已經得到廣泛的應用,商業化生產中的應用正日益增多。其主要應用領域包括有機合成過程,微米和納米材料的制備和日用化學品的生產。
 
二、微通道反應器結構特性
 
1.傳熱特性:反應器中狹窄的微通道結構增加了溫度梯度,再加上較大的比表面積故使得微通道反應器的傳熱能力大大增強。
2.傳遞距離:混合時間與傳遞距離的二次方成正比,故微通道尺寸狹窄,微型的通道尺寸大大提高了反應混合時間。
而對于互不相容液-液兩相流體在實際的傳質與反應過程中,其流動狀態會隨傳質、反應深度的增加呈動態的變化,反應過程中將會發生流型轉捩現象。
3流動特性:從微觀角度看,流體微元在軸向上存在返混現象,同時反應產物連續從微通道中流出促進實驗過程中的可逆反應向右移,促進原料完全反應。
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