高通量微通道反應器是一種新型的反應器,它采用微通道技術,可以同時進行多達數千個反應,具有高通量、高效率、低消耗等優點,可以大大節約反應時間,提高反應效率。主要是對質量和熱量傳遞過程的強化及流體流動方式的改進,但基本不改變反應機理和反應動力學特性。設備控溫能力好,制冷能力往往也很高,能量的減少可以降低爆炸的潛在危險性,有效保證系統的安全而且,微反應器中反應物的量屬于微量級別,即使產物為有毒有害物質,也因為單位時間產生的產物量很少,在相當程度上降低了安全事故的危害性。因此微反應系統有望使化工生產擺脫高危險的桎梏,實現本質安全。也主要用于合成化合物、藥物研發、反應梯度改進、生物合成等領域。
高通量微通道反應器的優點表現在以下幾個方面:
1、操作性好:微反應系統是呈模塊結構的并行系統,具有便攜性好特點,可實現在產品使用地分散建設并就地生產、供貨,真正實現將化工廠便攜化,并可根據市場情況增減通道數和更換模塊來調節生產,具有很高的操作彈性。
2、安全性高:大量熱量也可以及時移走,從而保證反應溫度維持在設定范圍以內,大程度上減少了發生事故可能性。
3、對于反應溫度的精準控制,
對于強放熱反應,如果混合和換熱效率不高的話,容易出現局部過熱的現象。而微通道內部具有很好的傳熱、傳質特點,使得反應溫度不會過度堆積,并精準控制在一定范圍內。
4、比表面積大,傳遞速率高,接觸時間短,副產物少:微反應通道特征尺度小,單位體面積上傳熱、傳質能力增強。
5、快速、直接放大:傳統放大過程存在著放大效應,通過增大生產設備體積和規模達到放大目的,過程耗時費力,不能根據市場需求立即作出相應的反應,具有滯后性。而微反應系統呈多通道結構,每一通道相當于一獨立反應器,在擴大生產時不再需要對反應器進行尺度放大,只需并行增加它的數量,即所謂的“數增放大”。
