在許多的反應過(guò)程中，加氫反應一直都是比較危險的，而利用了微反應技術(shù)的微反應器，即微通道反應器，利用精密的加工技術(shù)，將高純氫氣與連續流動(dòng)的反應物在裝有催化劑的微填充床內混合并發(fā)生反應，結合全流程自動(dòng)控制、在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測、樣品自動(dòng)采集能功能，讓加氫反應從此變得安全、高效、節能。那么今天我們就來(lái)了解一下微通道反應器。
關(guān)于微通道反應器
微反應器，即微通道反應器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應器，微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應設備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器中可以包含有成百萬(wàn)上千萬(wàn)的微型通道，因此也實(shí)現很高的產(chǎn)量。
微通道反應器的優(yōu)點(diǎn)
在我們使用微通道反應器之前，我們應該了解一下為什么我們要使用微通道反應器，微通道反應器又有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？
1.微通道帶來(lái)的傳遞長(cháng)度減小。
2.微通道帶來(lái)的比表面積增加。
3.規整流動(dòng)帶來(lái)的結構可控。
4.連續操作帶來(lái)的效率提高。
工作原理
在說(shuō)到具體的原理之前，我們先來(lái)了解一下關(guān)于這方面的常識。設備內的反應放出的熱量是與體積成正比的，因為反應是發(fā)生在整個(gè)設備內部的。但是這些熱量從體系內移除是通過(guò)表面的，也就是說(shuō)同設備的表面積成正比。對于一個(gè)圓柱形容器，不考慮兩端的情況下，它的體積與半徑立方成正比，面積與半徑平方成正比。在這里我們再說(shuō)一下比表面積的概念，它是設備換熱面積與體積的比值，比表面積越大設備的移熱能力就越強。同時(shí)我們可以看到比表面積與半徑成反比，也就是說(shuō)半徑越大的設備換熱能力越差。
換熱能力這在化工中對工藝的影響也是明顯的。比如說(shuō)酸堿中和反應，比如說(shuō)用燒堿中和硫酸。工廠(chǎng)里做這個(gè)操作可能需要半個(gè)小時(shí)到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間，實(shí)際上這個(gè)反應很快，大概在毫秒級。但是這個(gè)反應放熱，必須要把熱量移走，因此在工廠(chǎng)里面只能一點(diǎn)一點(diǎn)的把燒堿加到反應釜里，然后反應釜用冷卻水冷卻。燒堿的加料速度*取決于反應釜的移熱能力，反應本身可以很快，你可以一下吧燒堿全部加進(jìn)去，但是放熱問(wèn)題解決不了，溶液會(huì )升溫甚至沸騰，非常危險。如果有有一個(gè)設備能夠瞬間把反應熱移走，那么燒堿就可以快速加入，節省大量操作時(shí)間。這就是微通道的意義，我們可以把通道做的很小，然后讓一些放熱非常強的反應也可以安全快速地進(jìn)行。
