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(shí)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。

微反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)

（1）準(zhǔn)確控制反應(yīng)溫度

對于強(qiáng)放熱反應(yīng)，傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器由于受體積影響，混合及換熱效率不高，容易出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象，產(chǎn)品收率和選擇性都會下降副產(chǎn)物較多。而在微通道反應(yīng)器內(nèi)，比表面積可以達(dá)到10 000-50 000，液相傳熱系數(shù)可以達(dá)到10 000 W/（m2 K ，出色的傳熱特性使得反應(yīng)溫度能準(zhǔn)確控制在一定范圍內(nèi)，這對于精細(xì)化工中涉及中間產(chǎn)物和熱不穩(wěn)定產(chǎn)物的部分反應(yīng)具有重大意義。

（2）準(zhǔn)確控制反應(yīng)時間

在傳統(tǒng)的間歇釜式反應(yīng)器中，為防止反應(yīng)過于劇烈，往往采用逐漸滴加或分批加入反應(yīng)物的方式，來促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物移動，但這也造成了部分反應(yīng)物停留時間過長，產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物。而反應(yīng)物在微通道反應(yīng)器中是連續(xù)流動的物料在反應(yīng)條件下的停留時間可以準(zhǔn)確控制，一旦達(dá)到良好反應(yīng)時間就立即傳遞到下一步或終止反應(yīng)，可以有效消除因反應(yīng)時間過長而產(chǎn)生的副產(chǎn)物。

聚合反應(yīng)對反應(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的性能聚合產(chǎn)物的瓶頸之一。

微通道反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)可控的多相微尺度流動，能夠強(qiáng)化聚合反應(yīng)中的混合、傳質(zhì)和傳熱過程，嚴(yán)格控制反應(yīng)時間，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)單元的模塊化組合。

與傳統(tǒng)攪拌反應(yīng)器相比，這些特點(diǎn)使得微通道反應(yīng)器在控制聚合物分子量分布，簡化反應(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。

微通道反應(yīng)器流量精度高、壓力脈沖低，重復(fù)性好，質(zhì)量優(yōu)異，得到高校、研究院所、化工、食品等行業(yè)的廣大客戶的認(rèn)可，運(yùn)用微處理器控制、雙驅(qū)動的平行泵頭設(shè)計，溶劑壓縮補(bǔ)償，多點(diǎn)流量曲線校正技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從低流速到高流速的寬動態(tài)范圍內(nèi)的高精度流體輸送。微通道反應(yīng)器運(yùn)用全新梯度設(shè)計，通過將等度、線性和階梯梯度進(jìn)行組合，衍生出無數(shù)具有不同形狀的梯度曲線，極大增加您的分離條件。