連續(xù)流微反應(yīng)器是一種逐步加入反應(yīng)物并連續(xù)產(chǎn)生產(chǎn)物的裝置,由于其高效、精確和可控制的特點(diǎn),在化學(xué)和生物領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
在此裝置中,反應(yīng)物會(huì)在一個(gè)微流道中流動(dòng),通過(guò)微小的通道從容器中加入,并與其他反應(yīng)物混合。這種方法可以控制反應(yīng)物的流速和濃度,從而提高反應(yīng)效率和選擇性。還可以實(shí)現(xiàn)多步反應(yīng)過(guò)程,不同的反應(yīng)物可以在微通道中相遇并發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物可以被分離或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為下一步反應(yīng)物,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的化學(xué)和生物合成。
其原理是將微通道管作為反應(yīng)容器和催化劑床層材料。由于微孔尺寸很小,因此具有很大的比表面積和表面活性。在催化作用下可產(chǎn)生大量熱量,使氣體或液體迅速氧化分解成CO2、H2O等無(wú)機(jī)物及水、氫、碳、氮等多種有機(jī)化合物。
連續(xù)流微反應(yīng)器又可分為氣固相催化、液相微反應(yīng)器、氣液相和氣液固三相催化微反應(yīng)器等。
1.氣固相催化反應(yīng)器:其種類多,簡(jiǎn)單的莫過(guò)于壁面固定有催化劑的微通道。復(fù)雜的一般都耦合了混合、換熱、傳感和分離等某一功能或多項(xiàng)功能。
2.液相反應(yīng)器:到目前為止,與氣固相催化相比較,液相的種類較少。液相反應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵影響因素是充分混合,或者與微混合器耦合在一起,或者本身就是一個(gè)微混合器。
3.氣液相應(yīng)器:一類是氣液分別從兩根微通道匯流進(jìn)一根微通道,整個(gè)結(jié)構(gòu)呈T字形。由于在氣液兩相液中,流體的流動(dòng)狀態(tài)與泡罩塔類似,隨著氣體和液體的流速變化出現(xiàn)了氣泡流、節(jié)涌流、環(huán)狀流和噴射流等典型的流型,這一類被稱做微泡罩塔。另一類是沉降膜式反應(yīng)器,液相自上而下呈膜狀流動(dòng),氣液兩相在膜表面充分接觸。氣液反應(yīng)的速率和轉(zhuǎn)化率等往往取決于氣液兩相的接觸面積。
4.氣液固三相催化:氣液固三相反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)中也比較常見,種類較多,在大多數(shù)情況下固體為催化劑,氣體和液體為反應(yīng)物或產(chǎn)物。
這些連續(xù)流微反應(yīng)器都具有通道三維設(shè)計(jì),更好的提高了流體混合,增大傳質(zhì)效能,提高傳熱效率,儀器出廠前經(jīng)過(guò),流體、熱分布模擬,三維設(shè)計(jì),設(shè)備控制調(diào)試,每組反應(yīng)塊通道中均有測(cè)溫?zé)犭娮?,可?shí)時(shí)測(cè)量反應(yīng)體系中各反應(yīng)片的溫度,控制采用PLC+PC智能控制,以便更好的分析。