高通量微通道反應器的堵塞、放大問題及解決方案
更新時間:2022-05-24 | 點擊率:2886
高通量微通道反應器具有體積小、熱質傳遞速率快、安全性高等優(yōu)點,已被廣泛用于精細化學品和醫(yī)藥中間體的綠色化合成。
然而,常規(guī)微反應器仍存在易被固體堵塞、放大困難等問題,限制了其大規(guī)模工業(yè)應用。如可解決堵塞問題的動態(tài)管式反應器、可部分解決放大問題的填充靜態(tài)混合部件的微通道反應器等。
將超聲與高通量微通道反應器結合來解決其堵塞與放大問題:
1、超聲在液體中產生大量劇烈運動、振蕩的空化氣泡,其機械攪拌作用可強化微通道中流體的混合傳質并疏通固體顆粒的堵塞;
2、微通道反應器的放大往往需要增加微通道的直徑,即所謂的尺寸放大,如大多數(shù)工業(yè)微反應器將通道直徑從實驗室的0.1-1mm增大到2-10mm。
然而,尺寸放大存在明顯的放大效應:通道直徑的增大導致比表面減小、流體間平均距離變大,使混合、傳質、傳熱性能非線性下降。
研究表明,即便在較大尺寸的微通道中,超聲的空化效應仍可有效強化流體的混合傳質,部分抵消通道的尺寸放大效應。這些特點使超聲微反應器有望成為新一代微通道反應器技術,廣泛應用于精細化學品的連續(xù)化合成。
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