微化工技術(shù)和微反應器

微反應器內(nèi)部流體的流動或分散尺度在1μm到1 mm之間，稱為微流體。微流體相對于常規(guī)尺度的流體在傳遞特性、安全性以及可控性等方面都有很大優(yōu)勢。

微反應器的類型

1、微反應器有很多種類型：按照反應相態(tài)不同，分為氣固相微反應器、氣液相微反應器、 液液相微反應器和氣液固相微反應器;

2、按照操作方式不同，分為連續(xù)微反應器、半連續(xù)微反應器和間歇微反應器;

3、按照分析應用不同，分為化學和生物中應用的微反應器以及化學工程和化學中應用的微反應器；

4、按照用途不同，分為生產(chǎn)用微反應器和實驗用微反應器。

微反應器的優(yōu)點

（1）無縫對接研發(fā)和生產(chǎn)

傳統(tǒng)化工生產(chǎn)是通過反應器體積的增大來實現(xiàn)產(chǎn)能的擴大，但隨之帶來的是明顯的放大效應，流動、 傳質(zhì)和傳熱的“三傳”問題很突出；而微化工技術(shù)是通過并行增加微反應器的數(shù)量進行放大。即所謂數(shù)增放大，所以小試良好反應條件無須放大即可直接作為生產(chǎn)條件，既減少了操作費用，又節(jié)省了空間，完好實現(xiàn)研發(fā)到生產(chǎn)的無縫對接。同時，微化工技術(shù)還可以靈活根據(jù)市場變化情況，靈活增加或減少微反應器的數(shù)量，做到按時按地按需生產(chǎn)。

（2）可以實現(xiàn)生產(chǎn)的本質(zhì)安全

微反應器控溫能力好，制冷能力往往也很高，能量的減少可以降低boom的潛在危險性,有效保證系統(tǒng)的安全而且，微反應器中反應物的量屬于微量級別，即使產(chǎn)物為有毒有害物質(zhì)，也因為單位時間產(chǎn)生的產(chǎn)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(tǒng)有望使化工生產(chǎn)擺脫高危險的桎梏，實現(xiàn)本質(zhì)安全。

微反應器技術(shù)的硬件設(shè)備配備

硬件部分包括微反應器設(shè)備和配套設(shè)備。微反應器設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)、碳化硅材質(zhì)，從通道設(shè)計的角度可分為簡單通道和復雜通道。怎么樣去評價一款微反應器？

① 傳質(zhì)性能。傳質(zhì)性能受到通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計、流速范圍、停留時間分布、壓力降等因素影響。

② 傳熱性能。微反應器是一種換熱能力很強的技術(shù)裝備，其換熱能力受流速、溫差、材質(zhì)、換熱介質(zhì)等因素影響。

③ 放大的設(shè)計，實驗室研發(fā)型微反應器到工業(yè)化微反應器應當保持比較好的傳質(zhì)、傳熱、停留時間一致性。

④ 材質(zhì)和加工，設(shè)備的耐腐蝕性、密封性、耐壓性、死體積應當與具體的工況相匹配。

配套設(shè)備對于要實現(xiàn)工業(yè)化用途來講同樣重要。微反應器配套包括進料泵、傳感器、閥門、在線監(jiān)測裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中，動部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計等都需要認真考量。