微通道反應(yīng)器簡稱微反應(yīng)器,是利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10-1000μm之間的微型反應(yīng)器,微反應(yīng)器的“微”不是特指微反應(yīng)器設(shè)備的外形尺寸大?。灰膊皇侵肝⒎磻?yīng)器設(shè)備產(chǎn)品的產(chǎn)量??;而是表示工藝流體的通道在微米級別。
微通道反應(yīng)器具有比表面積大、傳遞速率高、接觸時間短、等反應(yīng)條件可進(jìn)行調(diào)控,相比傳統(tǒng)的批量反應(yīng)(間歇反應(yīng)),在反應(yīng)放大和優(yōu)化的過程中,具有更高反應(yīng)效率,更高重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,反應(yīng)器主要適用于液液快速反應(yīng)、強(qiáng)放熱反、危險反應(yīng)及需要良好混合條件的化學(xué)合成反應(yīng)。
微通道反應(yīng)器本質(zhì)上講是一種連續(xù)流動的管道式反應(yīng)器。主要是指以表面科學(xué)與微制造技術(shù)為核心,經(jīng)過微加工和精密技術(shù)制造的一種多通道微結(jié)構(gòu)小型反應(yīng)器,而微反應(yīng)器的通道尺寸僅有亞微米和亞毫米級別。它包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應(yīng)器控制器等。
目前,微通道反應(yīng)器總體構(gòu)造可分為兩種:
一種是整體結(jié)構(gòu),這種方式以錯流或逆流熱交換器的形式體現(xiàn),可在單位體積中進(jìn)行高通量操作。在整體結(jié)構(gòu)中只能同時進(jìn)行一種操作步驟,最后由這些相應(yīng)的裝置連接起來構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)。
另一種是層狀結(jié)構(gòu),這類體系由一疊不同功能的模塊構(gòu)成,在一層模塊中進(jìn)行一種操作,而在另一層模塊中進(jìn)行另一種操作。流體在各層模塊中的流動可由智能分流裝置控制對于更高的通量,某些體系通常以并聯(lián)方式進(jìn)行操作。
微反應(yīng)器又可分為氣固相催化微反應(yīng)器、液液相微反應(yīng)器、氣液相微反應(yīng)器和氣液固三相催化微反應(yīng)器等。
微反應(yīng)器設(shè)備根據(jù)其主要用途或功能可以細(xì)分為微混合器,微換熱器和微反應(yīng)器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)備具有極大的比表面積,可達(dá)攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應(yīng)器有著很好的傳熱和傳質(zhì)能力,可以實(shí)現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱,因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。