微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸(当量直径小于500 μm)和通道多样性,流体在这些通道中流动,并要求在这些通道中发生所要求的反应。这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积/体积比率。
中文名 微反应器
外文名 Micro-reactor
又 称 微通道反应器
分 类 微混合器,微换热器和微反应器
微反应器的定义
微反应器,即微通道反应器,利用精细加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器,微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此也实现很高的产量。
美国PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要开展燃料电池氢源系统微型化研究,反应器主体结构是一个错流式微通道换热器,与传统相比,相同的处理能力,反应器体积可减小l~2个数量级。微反应器在传质、传热、恒温等方面表现出的巨大优势,自面世以来迅速引起相关领域人士的浓厚兴趣和关注。
微通道反应器标准配置功能及特点
微通道反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的化学反应装置,通常含有小的通道尺寸和通道多样性,流体在这些通道中流动,并要求在这些通道中发生所要求的反应。
微通道反应器精度高、压力稳定,有助于实现微流体在流体力学规律的变化、传递过程的强化、固有的安全性以及良好的可控性等。目前,微反应器已经被广泛应用于化学、化工、生物、材料等诸多领域的研究和生产过程中,体现出了良好的发展前景。微通道反应器采用了驱动凸轮曲线补偿、流量脉冲电子***、液体体积压缩补偿、多点流量曲线校正、四元梯度设计等技术。
微反应器技术的硬件设备
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,从通道设计的角度可分为简单通道和复杂通道。
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、管道的设计等等都需要认真考量。
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