作為一種連續(xù)流動的管道式反應(yīng)器,
高通量微通道反應(yīng)器主要包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應(yīng)器控制器等,反應(yīng)器的通道尺寸僅有亞微米和亞毫米級別。
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),可在單位體積中進行高通量操作。在整體結(jié)構(gòu)中只能同時進行一種操作步驟,然后由這些相應(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,在一層模塊中進行一種操作,而在另一層模塊中進行另一種操作。
高通量微通道反應(yīng)器相對于傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器有太多優(yōu)點,在這里不太多闡述,但并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都可以用微通道反應(yīng)器來實現(xiàn)的,其反應(yīng)器通道比較小,一般是幾個毫米,因此有固體參與的反應(yīng)則很難進行。適合微通道反應(yīng)器的反應(yīng)類型主要包括:
1、正常液-液均相或液-液非均相;
2、其次必須是快反應(yīng)的反應(yīng)體系,因為反應(yīng)器的通道一般停留時間在幾分鐘,反應(yīng)太慢的則不適合;
3、強放熱反應(yīng)更適合用反應(yīng)器來實現(xiàn),通常有硝化反應(yīng)、重氮化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、氧化反應(yīng)(液體氧化劑)等;
4、有危險化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng),如用到環(huán)氧乙烷、雙乙烯酮等高?;瘜W(xué)物質(zhì),由于微通道反應(yīng)器可以精確控制,且反應(yīng)區(qū)持液量上限在幾百毫升,所以用該反應(yīng)器更加安全。
當(dāng)然不同的化學(xué)反應(yīng)特點各異,但需經(jīng)過實驗室小試實驗從而進一步確定高通量微通道反應(yīng)器的可行性。