連續流微反應器
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-18
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微反應器的使用是基于熱量的突然產生(催化作用)的要求。
芳香胺和雙乙烯酮在一個管式反應器中，真實情況下經過乙酰化，并通過電腦模擬得出測量的熱密度，用于停留時間和轉換的功能報告中。反應的半衰期約為1.5sec，所以主要分布在動力情況中(B型反應)，二階反應說明了大部分的熱密度都分布在反應的初始時期，在這種情況下，小的傳統管(直徑3㎜)無法提取足夠的建立在流體力學(Tr)和導熱液之間的熱量和溫度梯度。反應初期需要使用微反應器，然而一旦最初的熱密度被消耗(99%的轉換耗時154sec)，便可使用常規的(非微型)停留時間模塊。以下參數可用于仿真模擬：傳熱系數500w/㎡/k，流體熱容量2kJ/kg/k，二階動力學常數0.363l/mol/s，焓180kJ/mol，雙乙烯酮與胺濃度15%，傳熱流體在25℃恒溫時，未考慮活化能。
對于A型與B型反應來說，需要一個微反應器以實現有效的連續生產(至少有較大的絕熱溫升)。實際上，應用微反應器的主要動力之一就是其較強的局部熱發生，也就是較高的熱密度(單位w/l，瓦特每升，見圖2)。間歇反應器中較高的局部熱密度通常會轉化為局部溫度梯度，這將降低選擇性。帶有集成熱交換性能的微反應器可以解決此問題。
除反應動力學外，需要考慮連續過程的另一因素是所涉及的不同相態(固-液-氣)。在研究的反應中，高于60%的反應中存在固體，作反應試劑、催化劑或產品用。根據龍沙的經驗，當前使用的微反應器在處理固體時效果較差。到目前為止，多用途的微反應器還局限于均相反應，且在一定程度上局限于氣-液和液-液反應。這個聲明對微反應器設備的廣泛應用非常重要。當考慮多種相態并將涉及固體的反應排除后，微反應器技術的可候選數量將顯著減少。因此，與反應容器有關的各種用途仍然是間歇生產的一項重要優勢。
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