微反應器的發(fā)展
拜耳-埃爾費爾德微技術公司(Ehrfeld Mikrotechnik BTS,簡稱EMB)是領i先的微反應器技術的供應商。在化工和精細化工產品生產領域,EMB開發(fā)的Miprowa系列微反應器已經被世界各大化工公司應用于工藝開發(fā)與生產中;在藥生產領域,2010年EMB與龍沙公司(Lonza)合作向市場推出了符合GMP認證要求的微反應器。
微反應器的優(yōu)點
(1)準確控制反應溫度
對于強放熱反應,傳統(tǒng)釜式反應器由于受體積影響,混合及換熱效率不高,容易出現局部過熱現象,產品收率和選擇性都會下降副產物較多。而在微通道反應器內,微化工設備,比表面積可以達到10 000-50 000,液相傳熱系數可以達到10 000 W/(m2 K ,出色的傳熱特性使得反應溫度能準確控制在一定范圍內,這對于精細化工中涉及中間產物和熱不穩(wěn)定產物的部分反應具有重大意義。
(2)準確控制反應時間
在傳統(tǒng)的間歇釜式反應器中,為防止反應過于劇烈,往往采用逐漸滴加或分批加入反應物的方式,來促進反應平衡向產物移動,但這也造成了部分反應物停留時間過長,產生較多的副產物。而反應物在微通道反應器中是連續(xù)流動的物料在反應條件下的停留時間可以準確控制,一旦達到良好反應時間就立即傳遞到下一步或終止反應,可以有效消除因反應時間過長而產生的副產物。
微反應器的應用研究發(fā)展4個階段
1階段,上世紀在90年代,大家開始設計和制造微反應器的一些器件,并用它去嘗試一些常規(guī)的化學反應;
第2階段,微反應器已經相對成熟,商業(yè)化反應器,開始投放市場,反應和工藝的研究比較火熱;
第3階段,開始做反應器系統(tǒng)化的集成,包括前端、后端、在線的處理等;
第4階段,人工智能化。當然,走到第四階段離不開一階段的工作,離不開第二階段的研究,更離不開第三階段的經驗和教訓。
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