微反應(yīng)器的發(fā)展
拜耳-埃爾費(fèi)爾德微技術(shù)公司(Ehrfeld Mikrotechnik BTS,簡(jiǎn)稱EMB)是領(lǐng)i先的微反應(yīng)器技術(shù)的供應(yīng)商。在化工和精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域,EMB開發(fā)的Miprowa系列微反應(yīng)器已經(jīng)被世界各大化工公司應(yīng)用于工藝開發(fā)與生產(chǎn)中;在藥生產(chǎn)領(lǐng)域,2010年EMB與龍沙公司(Lonza)合作向市場(chǎng)推出了符合GMP認(rèn)證要求的微反應(yīng)器。
微反應(yīng)器技術(shù)的硬件設(shè)備配備
硬件部分包括微反應(yīng)器設(shè)備和配套設(shè)備。微反應(yīng)器設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)、碳化硅材質(zhì),從通道設(shè)計(jì)的角度可分為簡(jiǎn)單通道和復(fù)雜通道。怎么樣去評(píng)價(jià)一款微反應(yīng)器?
① 傳質(zhì)性能。傳質(zhì)性能受到通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、流速范圍、停留時(shí)間分布、壓力降等因素影響。
② 傳熱性能。微反應(yīng)器是一種換熱能力很強(qiáng)的技術(shù)裝備,其換熱能力受流速、溫差、材質(zhì)、換熱介質(zhì)等因素影響。
③ 放大的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室研發(fā)型微反應(yīng)器到工業(yè)化微反應(yīng)器應(yīng)當(dāng)保持比較好的傳質(zhì)、傳熱、停留時(shí)間一致性。
④ 材質(zhì)和加工,設(shè)備的耐腐蝕性、密封性、耐壓性、死體積應(yīng)當(dāng)與具體的工況相匹配。
配套設(shè)備對(duì)于要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化用途來(lái)講同樣重要。微反應(yīng)器配套包括進(jìn)料泵、傳感器、閥門、在線監(jiān)測(cè)裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中,動(dòng)部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計(jì)等都需要認(rèn)真考量。
微反應(yīng)器的應(yīng)用研究發(fā)展4個(gè)階段
1階段,上世紀(jì)在90年代,大家開始設(shè)計(jì)和制造微反應(yīng)器的一些器件,并用它去嘗試一些常規(guī)的化學(xué)反應(yīng);
第2階段,微反應(yīng)器已經(jīng)相對(duì)成熟,商業(yè)化反應(yīng)器,開始投放市場(chǎng),反應(yīng)和工藝的研究比較火熱;
第3階段,開始做反應(yīng)器系統(tǒng)化的集成,包括前端、后端、在線的處理等;
第4階段,人工智能化。當(dāng)然,走到第四階段離不開一階段的工作,離不開第二階段的研究,更離不開第三階段的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
微通道反應(yīng)器應(yīng)用已成趨勢(shì)
微通道反應(yīng)器具有特別的通道結(jié)構(gòu),顯著提高流體混合程度,增強(qiáng)傳質(zhì)性能,提高總傳熱效率,適用于多種低溫、高溫、高危、非均相等化學(xué)反應(yīng)。微通道反應(yīng)器可采用各種金屬材質(zhì)及碳化硅材質(zhì)加工制造,金屬材質(zhì)可耐壓至10MPa。
微通道反應(yīng)器根據(jù)工藝情況為客戶量身定制良好的微通道反應(yīng)裝置,縮短反應(yīng)時(shí)間,減少溶劑用量,提高反應(yīng)選擇性,提高產(chǎn)品收率及產(chǎn)品純度,消除安全隱患,降低環(huán)境污染,完成實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)的對(duì)接,為客戶提供服務(wù)。微通道反應(yīng)器金屬有機(jī)多步化學(xué)合成,應(yīng)對(duì)不穩(wěn)定中間產(chǎn)物難題。