微通道反应器是如何控制反应温度和时间的
1 对反应温度的控制:微反应设备极大的比表面积决定了微通道反应器有极大的换热效率,即使是反应瞬间释放出大量热量,微通道反应器也可及时将其导出,维持反应温度稳定。而在常规反应器中的强放热反应,由于换热效率不够高,常常会出现局部过热现象。而局部过热往往导致副产物生成,这就导致收率和选择性下降。而且,在生产中剧烈反应产生的大量热量如果不能及时导出,会导致冲料事故甚至发生boom。
2 对反应时间的控制:常规的批次反应,往往采用将反应物逐渐滴加的方式来防止反应过于剧烈。这就使一部分物料的停留时间过长。而在很多反应中,反应物、产物、或中间过渡态产物在反应条件下停留时间一长就会导致副产物的产生,使反应收率降低。而微通道反应器采取的是微管道中的连续流动反应,可以控制物料在反应条件下的停留时间。一旦达到反应时间就立即将物料传递到下一步反应,或终止反应,这样就有效避免了因反应时间长而导致的副产物。
连续流化学提高了化学反应的效率
连续流化学的生产手段正在制药研发中受到重视,考虑到其以下优势:更好的工艺过程,安全性更优的质量空间,节省更高的产能,以其简单的形式,连续流动化学始于两种以上的物料,比如起始反应物,这些物料流以设定流速用泵打入反应舱室、反应管,流进反应舱室的不同反应物料在此进行混合和反应。
根据反应动力学和物料流速,需要保证反应物料在微型反应器中达到某一特定的停留时间,从而获得预期的反应转换率,相继,从微型反应器出口流出的物料用烧瓶或其它适当的容器收集起来。
微通道反应器全新单独操作界面及远程控制器,是目前市场上高科技的实验室反应设备,是所有高校、化工公司及中科院推崇的小型高压测试装备;控制系统准确有效,安全又可靠,实用的数据采集及时,方便,有效。微通道反应器有多种类型,按照操作模式可分为连续微通道反应器、半连续微通道反应器和间歇微通道反应器;按照反应相态可分为气固相催化微通道反应器、气液相微通道反应器、液液相微通道反应器和气液固相微通道反应器。
近年来,微反应器技术已经开始在实验室和工业规模上影响化学加工的概念,这一点越来越明显。在过去的几年里,实验室研究人员已经收集到证据,证明微反应器技术可以成功地应用于几乎所有的有机化学领域。这项新技术的一大优点被认为是更高的产率和选择性,更有效地利用资源(对环境友好)和更强大的反应控制(避免boom,使等温线反应控制成为可能)。这就打开了通向优雅的组合反应器布置的通道,包括在线分析设备或涂有多相催化剂的微通道,同时大限度地利用了微反应器增强的表面体积比。