微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)搶占新(xin)型設備(bei)要(yao)角(jiao)
更新時間(jian):2021-04-14 點擊次(ci)數:3794
微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)利用(yong)精密(mi)加(jia)工技術制(zhi)造(zao)的特征尺(chi)寸在(zai)10到(dao)300微米(mi)(或者1000微米(mi))之間(jian)的微型反(fan)應(ying)器(qi),微反(fan)應(ying)器(qi)的“微”表示(shi)工藝(yi)流體的通道在微米(mi)級(ji)別(bie),而(er)不(bu)是(shi)指(zhi)微反(fan)應(ying)設備(bei)的外形尺(chi)寸小(xiao)或產品的產量小。
微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)是(shi)壹(yi)個(ge)比(bi)較(jiao)廣(guang)泛(fan)的概念,並有(you)很多(duo)形(xing)式,既(ji)包括(kuo)傳統的微量反(fan)應(ying)器(qi),也(ye)包(bao)括(kuo)聚合(he)反(fan)應(ying)器(qi)、反(fan)相(xiang)膠(jiao)束條(tiao)紋反(fan)應(ying)器(qi)、微聚合(he)反(fan)應(ying)器(qi)和固(gu)體模(mo)板微反(fan)應(ying)器(qi)等。微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)的對(dui)化學反(fan)應(ying)的共同特點是(shi)將(jiang)其(qi)控制(zhi)在極其(qi)微小的空(kong)間(jian)內(nei),反(fan)應(ying)通道(dao)的平均尺(chi)寸壹(yi)般為微米(mi)甚(shen)至納米(mi)。微反(fan)應(ying)器(qi)中可以包(bao)含(han)有(you)成(cheng)百萬(wan)上(shang)千萬的微型通(tong)道(dao),因(yin)此(ci)也(ye)實(shi)現很高(gao)的產量。
微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)利用(yong)微反(fan)應(ying)器(qi)能克(ke)服(fu)釜式反(fan)應(ying)器(qi)的缺點。如(ru)果(guo)關於(yu)微反(fan)應(ying)器(qi)的這(zhe)個(ge)預(yu)言是(shi)正(zheng)確(que)的,那麽這(zhe)將(jiang)是(shi)對(dui)化工工藝(yi)的壹次(ci)*的改革。 微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)這(zhe)種(zhong)新(xin)化工工藝(yi)必(bi)然(ran)會(hui)有(you)廣(guang)闊(kuo)的應用(yong)前景(jing)。許多(duo)學術報道都(dou)做了(le)傳統反(fan)應(ying)器(qi)與微反(fan)應(ying)器(qi)的比較(jiao),並發現應用(yong)微反(fan)應(ying)器(qi)比傳統反(fan)應(ying)器(qi)更能強(qiang)化反(fan)應(ying)過程(cheng)。
隨(sui)著微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)結構(gou)的使用(yong),蒸飯(fan)櫃(gui)阻礙(ai)水蒸氣(qi)重(zhong)整(zheng)反(fan)應(ying)的換熱限制(zhi)被微通道(dao)內(nei)的快速動力過程(cheng)消(xiao)除,從而使(shi)得水蒸氣(qi)重(zhong)整(zheng)反(fan)應(ying)的3個(ge)優點可在微通道(dao)燃料(liao)轉(zhuan)化(hua)裝置中得以體現,即:(1)由(you)於不(bu)受(shou)到(dao)N2的稀釋,水蒸氣(qi)重(zhong)整(zheng)產物(wu)中的H2含(han)量較(jiao)高;(2)通(tong)過泵壓(ya)縮液態燃料(liao)和(he)水,可(ke)直接(jie)獲得重整(zheng)時需(xu)要(yao)的高壓,從而不(bu)必(bi)依靠壓縮空(kong)氣提(ti)高(gao)反(fan)應(ying)壓力;(3)水蒸氣(qi)重(zhong)整(zheng)法(fa)可以通(tong)過燃燒燃料(liao)電(dian)池陽(yang)極排(pai)氣(qi)中的剩余H2為重整(zheng)提(ti)供熱量,從而有(you)效利(li)用(yong)能量,而POX法(fa)或者ATR法是(shi)熱(re)中(zhong)性(xing)或放熱反(fan)應(ying),不能利(li)用(yong)陽(yang)極排(pai)氣(qi)。
由於(yu)微通道(dao)水煤(mei)器(qi)轉(zhuan)換(huan)反(fan)應(ying)器(qi)大(da)大(da)減小了(le)熱質傳遞的阻力,觀察(cha)到(dao)快(kuai)速本征(zheng)反(fan)應(ying)動力,在這(zhe)種(zhong)反(fan)應(ying)機(ji)理(li)下,反(fan)應(ying)物質與催化劑(ji)只(zhi)接(jie)觸(chu)25ms便可將99.8%的CO轉(zhuan)化(hua)。因此,這(zhe)種(zhong)采(cai)用(yong)微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)的水煤(mei)氣(qi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)系統的體積可以比(bi)常規(gui)體積減小壹(yi)到(dao)兩(liang)個(ge)數(shu)量級(ji),從而使(shi)它(ta)適(shi)用(yong)於車(che)輛(liang)上(shang)使用(yong)。
微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)是(shi)微化工技術發展過程中研發的新型反(fan)應(ying)器(qi)產品,依據(ju)微化工技術著重(zhong)研究(jiu)的時空(kong)特征(zheng)尺(chi)度的特點,該類型反(fan)應(ying)器(qi)具有微米(mi)級(ji)尺(chi)寸的反(fan)應(ying)通道(dao)。相(xiang)比於傳統化工設備(bei),微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)內(nei)部通(tong)道尺(chi)寸小(xiao),流體薄(bo)層間(jian)距離極短(duan),通過流體微團的介觀粘性變形和(he)分(fen)子擴散(san)可(ke)實(shi)現反(fan)應(ying)物料(liao)間(jian)的快速微觀混(hun)合。
流體與(yu)器(qi)壁間(jian)有充(chong)分的接(jie)觸(chu)面積,故而使換(huan)熱效(xiao)率(lv)顯著提(ti)高,可(ke)實(shi)現反(fan)應(ying)過程(cheng)中(zhong)的原位換(huan)熱(re);再者,微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)通道內(nei)微小的持(chi)液(ye)量使得(de)微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)具有明(ming)顯的安(an)全(quan)性(xing)能;綜上(shang)特點,微通道(dao)反(fan)應(ying)器(qi)可應用(yong)於快(kuai)速(su)混(hun)合、強(qiang)放熱及易(yi)燃易爆的化工反(fan)應(ying)過程(cheng),並(bing)且(qie)能顯著提(ti)高過(guo)程安(an)全(quan)性(xing)以及(ji)實(shi)現連(lian)續(xu)化(hua)操作的過程。