精細化工、環(huán)境保護、生物藥物等領(lǐng)域通常對化學(xué)反應(yīng)連續(xù)性、選擇性、安全性等有較高要求，尤其是在涉及強放熱反應(yīng)時，控制不當(dāng)極易引起火災(zāi)甚至爆炸。強化傳熱傳質(zhì)是解決這些問題的關(guān)鍵。相較于傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器，微反應(yīng)器具有傳質(zhì)傳熱效率高、反應(yīng)參數(shù)控制精準、可連續(xù)化操作和高效安全等優(yōu)點。本文總結(jié)了微反應(yīng)器在化工過程的應(yīng)用，首先分析了微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特點與優(yōu)勢，其次總結(jié)了強化流體流動、減小傳熱距離和增大傳熱比表面積、選擇高性能冷卻介質(zhì)以及高導(dǎo)熱材料等強化傳質(zhì)傳熱策略。然后介紹了微反應(yīng)器在典型強放熱反應(yīng)中的最新應(yīng)用，包括過氧化反應(yīng)、硝化反應(yīng)和重氮化反應(yīng)。最后總結(jié)了微反應(yīng)器技術(shù)的機遇和挑戰(zhàn)，從而為微反應(yīng)器在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的設(shè)計、制造、應(yīng)用提供指導(dǎo)。

 

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文章目錄

 

0 引 言

1 微反應(yīng)器的特點

    1.1 通道尺寸小，混合效果好

    1.2 比表面積大，換熱效率高

    1.3 反應(yīng)參數(shù)控制精準

    1.4 體積小，易于平行放大和模塊化設(shè)計

    1.5 連續(xù)流操作，生產(chǎn)效率高

2 微反應(yīng)器強化傳熱策略

    2.1 強化流體流動

    2.2 減小傳熱距離和增大傳熱比表面積

    2.3 選擇高性能冷卻介質(zhì)

    2.4 選擇高導(dǎo)熱材料

3 微反應(yīng)器在強放熱反應(yīng)中的應(yīng)用

    3.1 過氧化反應(yīng)

    3.2 硝化反應(yīng)

    3.3 重氮化反應(yīng)

4 總結(jié)與展望