微通道反应器作为化学工程学科的前沿和热点方向,逐渐成为聚合物合成的新装备、新工艺与新产品开发的重要平台,得到学术界和产业界的广泛关注。
能够通过微通道反应器实现的化学反应类型很多,目前已成功反应的类型有:硝化反应(芳环硝化、硝i酸酯制备);低温反应;氟化反应;重氮化反应(重氮化还原、重氮化取代、重氮化偶联等)等。
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,快速混合器,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*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。
微反应器技术的硬件设备配备
硬件部分包括微反应器设备和配套设备。微反应器设备从材质的角度可分为金属材质和非金属材质、碳化硅材质,从通道设计的角度可分为简单通道和复杂通道。怎么样去评价一款微反应器?
① 传质性能。传质性能受到通道结构的设计、流速范围、停留时间分布、压力降等因素影响。
② 传热性能。微反应器是一种换热能力很强的技术装备,其换热能力受流速、温差、材质、换热介质等因素影响。
③ 放大的设计,实验室研发型微反应器到工业化微反应器应当保持比较好的传质、传热、停留时间一致性。
④ 材质和加工,设备的耐腐蚀性、密封性、耐压性、死体积应当与具体的工况相匹配。
配套设备对于要实现工业化用途来讲同样重要。微反应器配套包括进料泵、传感器、阀门、在线监测装置、控制系统及管件阀门等。其中,动部件的寿命、耐腐蚀性、管道的设计等都需要认真考量。