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微化知識

一篇文章帶你從細節上看懂微通道反應器

  • 作者:呂月祥
  • 發布時間:2023-04-01
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本文將舍棄對微通道反應器的那些冗余介紹,直接帶您從結構上剖析微通道反應器,讓您簡單快速的了解微通道反應器的設備材質、流道結構、反應方式、密封方式等細節。

一篇文章帶你從細節上看懂微通道反應器

1.設備材質

首先我們來看一下微通道反應器的材質,由于微通道反應器適用的實驗大多數是化學液體混合反應實驗,這其中很多參與反應的液體反應物都具有腐蝕性,所以在設備材料的選擇上就要求具備一定的耐腐蝕性,像哈氏合金、碳化硅、玻璃等就成為了微通道反應器的主流材料,當然相對于其他腐蝕性不高的反應來說其他的材料也可適用。

2.流道結構

流道結構的設計是研發微通道反應器過程中的重要環節,也是整個設備最核心的技術,目前市場上常見的流道結構有科芯微流的菱形流道、康寧的心型流道等,當然不同的反應方式對于流道的要求不同,具體到反應中用何種流道結構最合適,需要通過分析和小試試驗來確定。

3.反應方式

考慮反應方式也是設計微通道反應器重要出發點,在選擇反應方式時,像用紫外燈光催化反應、溫度變化催化反應等這樣的方式,都會對微通道反應器有不同的要求,有的需要增加紫外光發生設備,有的則需要集成高低溫一體溫控設備,反應方式不同,其適用的微通道反應器就千差萬別,這也使得微通道反應器有了各種各樣的結構搭配。

4.密封方式

密封方式的選擇。對于微通道反應器來說密封非常關鍵,密封的好壞會影響到反應介質之間的反應時的效率,甚至當密封無法確保的情況下無法進行反應。對于微通道反應器的密封有很多種方式,比如O型圈密封或者焊接密封等方式。其中O型圈的密封主要是對材料的選擇,常見的O型圈材料有包四氟、氟橡膠、全氟醚等,在這其中我們常用的是氟橡膠,但這種材料的耐腐蝕性并不是很高,一個做腐蝕性液體的反應實驗,氟橡膠的O型圈使用壽命在3個月左右。所以在氟橡膠的基礎上,我們選擇了全氟醚這種材質的O型圈,當然在大大的提高了耐腐蝕的能力之后,成本與貨期也進一步的提高了。說完O型圈那也要了解一下焊接密封的優缺點,對于金屬材質的微通道反應器來說,焊接是經常接觸的一種加工工藝,無論是焊接接頭還是用在密封上。焊接密封的優點非常的明顯,只要工藝水平合格,設備沒有問題的情況下,四面焊接無一點縫隙可以做到完全不漏,并且不會出現O型圈那樣的使用壽命的限制。但這種方法也有很多缺點,一是焊接品在外觀上總會有一點不美觀,無論焊接手法和工藝水平如何高超,都很難避免;二是這種焊接方式會給材料帶來很大的應力,可能致使得材料發生變形;三是焊接完成后流道板不可拆卸,一定程度上固定死了自由度。

在以上關于微通道反應器的介紹中,我們從設備材質、流道結構、反應方式、密封方式四個方面詳細闡述了微通道反應器的結構,讓大家可以從細節上了解微通道反應器。當然微通道反應器的前景還是不斷的擴張的,還有更多的結構與密封方式可以去拓展,我們需要更加努力的去研究微通道反應器的未知的可能性,將這座叫微通道反應器金字塔越疊越高。


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