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微反應(yīng)器在幾年之間已經(jīng)從小眾的學(xué)術(shù)應(yīng)用研究轉(zhuǎn)化為一種*的工業(yè)技術(shù)。其優(yōu)勢(shì)在于該技術(shù)所表現(xiàn)出安全、高效、高質(zhì)與低成本的特點(diǎn)。
由于人們?cè)綄?duì)傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)中反應(yīng)體積及容器的限制越發(fā)感到不滿，因此，連續(xù)流技術(shù)在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生。這項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)具體反應(yīng)過(guò)程和目標(biāo)，對(duì)反應(yīng)器尺寸及其性能進(jìn)行很好的優(yōu)化調(diào)整。該技術(shù)的關(guān)鍵在于反應(yīng)系統(tǒng)在滿足所需性能的同時(shí)要使得其體積盡量小。流動(dòng)化技術(shù)表現(xiàn)出了廣泛的使用性能，既可以滿足于小試規(guī)模下對(duì)反應(yīng)基本調(diào)試的需求，也可以滿足大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。因此不管是工藝項(xiàng)目中研發(fā)階段還是生產(chǎn)實(shí)施階段，用戶都能夠充分感受到連續(xù)流技術(shù)區(qū)別于釜式反應(yīng)所帶來(lái)的切切實(shí)實(shí)的好處。
其優(yōu)勢(shì)在于：
1、混合生產(chǎn)時(shí)永遠(yuǎn)是新投料，不返混反應(yīng)底物。提高反應(yīng)效率，降低了副反應(yīng)發(fā)生的概率。
2、因?yàn)槭俏⑼ǖ婪磻?yīng)，反應(yīng)過(guò)程中的傳質(zhì)與傳熱不像釜式反應(yīng)，因?yàn)槟K中持載的反應(yīng)物料相對(duì)較少，同時(shí)微通道形狀極大的擴(kuò)展了傳熱面積，對(duì)于反應(yīng)溫度的控制更為精準(zhǔn)，同時(shí)微通道內(nèi)“心”形設(shè)計(jì)，有利于反應(yīng)物料持續(xù)均勻的混合。
3、安全性，反應(yīng)投料及生產(chǎn)在連續(xù)流反應(yīng)器內(nèi)，泄漏和人工投料所帶來(lái)的安全隱患降到較低。
4、從小產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝到放大的產(chǎn)業(yè)化，可以無(wú)縫對(duì)接，無(wú)放大效應(yīng)。
連續(xù)流微反應(yīng)器技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
1、可以精確的控制反應(yīng)的時(shí)間
可以對(duì)反應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行精確的控制，通過(guò)改變反應(yīng)器的反應(yīng)通道控制化學(xué)反應(yīng)的流速，控制化學(xué)反應(yīng)可能產(chǎn)生的中間物質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生之前將物質(zhì)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)反應(yīng)區(qū)間，因此該技術(shù)的產(chǎn)生不會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，如果遇到多相體系，也能通過(guò)控制流速而改變物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)的時(shí)間，通過(guò)改變流體的類型，對(duì)整體反映效果達(dá)到控制的目的。
2、集成化程度較高
實(shí)現(xiàn)微反應(yīng)以及微分離等操作步驟，一些微反應(yīng)單元的操作可以集成到固定的反應(yīng)芯片之中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的目標(biāo)，這樣的反應(yīng)效果可以提升反應(yīng)的效率，節(jié)省產(chǎn)品生產(chǎn)的成本。如果材料混合之后反應(yīng)還有停留時(shí)間，則需要及時(shí)更換反應(yīng)的速度，將反應(yīng)安排在同一個(gè)區(qū)域。通過(guò)多種形式的反應(yīng)控制模式，可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的重復(fù)性，對(duì)平行試驗(yàn)方式的實(shí)現(xiàn)較為有利。
3、混合效率和熱轉(zhuǎn)換效率均有所提升
熱轉(zhuǎn)換效率可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榉磻?yīng)通道的尺寸只有幾百微米，雷諾數(shù)比較低，層流擴(kuò)散有可能會(huì)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生的混合物的種類產(chǎn)生影響，產(chǎn)生二次混流的效果，連續(xù)流微反應(yīng)器的尺度也可能因?yàn)榉磻?yīng)擴(kuò)散，讓時(shí)間變得更短，混合的效率加快。在一定的優(yōu)勢(shì)條件下，反應(yīng)器的內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)條件的影響而有所加強(qiáng)，為了擴(kuò)大反應(yīng)的通道數(shù)量，提升反應(yīng)的條件和質(zhì)量，熱傳播系數(shù)需要和通道的尺寸成正相關(guān)關(guān)系。微反應(yīng)的效率如果可以達(dá)到每平米一萬(wàn)瓦以上，則可以起到縮小表面積的效果傳統(tǒng)的攪拌設(shè)備只能達(dá)到一千瓦左右。
