微通道反應器
微反應器是一種借助于特殊微加工技術以固體基質制造的可用于進行化學反應的三維結構元件。微反應器通常含有小的通道尺寸（當量直徑小于500 µm）和通道多樣性，流體在這些通道中流動，并要求在這些通道中發(fā)生所要求的反應。這樣就導致了在微構造的化學設備中具有非常大的表面積/體積比率。
微反應器，即微通道反應器，利用精密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應器，微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應設備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
微反應器設備根據(jù)其主要用途或功能可以細分為微混合器，微換熱器和微反應器。由于其內(nèi)部的微結構使得微反應器設備具有極大的比表面積，可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應器有著*的傳熱和傳質能力，可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和的傳熱，因此許多在常規(guī)反應器中無法實現(xiàn)的反應都可以微反應器中實現(xiàn)。
目前微反應器在化工工藝過程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣泛的應用，商業(yè)化生產(chǎn)中的應用正日益增多。其主要應用領域包括有機合成過程，微米和納米材料的制備和日用化學品的生產(chǎn)。
微反應器*的結構給它帶來了一系列的性能，故它被應用到許多領域中。例如對于小規(guī)模的光化學過程，采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術研究所開發(fā)了一種平行盤片結構的電化學微反應器。使用這個裝置，提高了由4一甲氧基甲苯合成對甲氧基苯甲醛反應的選擇性。
由于微反應器高的傳熱效率，使反應床層幾近恒溫，有利于各種化學反應的進行。Wan等在微反應器中將苯胺氧化成氧化偶氮苯，DelSman等在微系統(tǒng)中研究了一氧化碳的選擇氧化，同時微反應器也被應用到加氫反應、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤氣變換以及光催化等一系列反應。另外，微反應器還可用于某些有毒害物質的現(xiàn)場生產(chǎn)，進行強放熱反應的本征動力學研究以及組合化學如催化劑、材料、藥物等的高通量篩選。
迄今為止國內(nèi)外學術界對微反應器已進行了廣泛的研究，對它的原理和特性有了較好的認識，且在微反應器的設計、制造、集成和放大等方面都取得了可喜的成績。但是對它的研究還不夠成熟，傳統(tǒng)的“三傳一反”理論必須進行修正、補充和創(chuàng)新，反應的一些原理還沒有探討清楚，還需要大量的工作。另外在它的制造、催化劑的壁載和系統(tǒng)的自動控制方面還存在許多技術難點，有必要進行微反應系統(tǒng)中表面和界面現(xiàn)象、傳遞規(guī)律、反應特性和放大集成的深人研究。
21世紀由于環(huán)境惡化以及能源枯竭等一系列問題，使化學工業(yè)面臨的機遇和挑戰(zhàn)，由于微反應器表現(xiàn)出的諸多優(yōu)點，科學界致力于探索新的反應途徑使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟和環(huán)保。所以我們有必要相信微反應器將在化學工業(yè)中發(fā)揮出巨大的作用
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