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高通量微通道反應(yīng)器的堵塞、放大問題及解決方案

更新時間:2022-05-24  |  點擊率:2635
  高通量微通道反應(yīng)器具有體積小、熱質(zhì)傳遞速率快、安全性高等優(yōu)點,已被廣泛用于精細化學(xué)品和醫(yī)藥中間體的綠色化合成。
  
  然而,常規(guī)微反應(yīng)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(yīng)用。如可解決堵塞問題的動態(tài)管式反應(yīng)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(yīng)器等。
  
  將超聲與高通量微通道反應(yīng)器結(jié)合來解決其堵塞與放大問題:
  
  1、超聲在液體中產(chǎn)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(zhì)并疏通固體顆粒的堵塞;
  
  2、微通道反應(yīng)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(yīng)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(yīng):通道直徑的增大導(dǎo)致比表面減小、流體間平均距離變大,使混合、傳質(zhì)、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(yīng)仍可有效強化流體的混合傳質(zhì),部分抵消通道的尺寸放大效應(yīng)。這些特點使超聲微反應(yīng)器有望成為新一代微通道反應(yīng)器技術(shù),廣泛應(yīng)用于精細化學(xué)品的連續(xù)化合成。
  
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