Застосаванне тэхналогіі непарыўнага прамення і мікрареактараў у промысловасці новых матэрыялаў

I. Тэхналагічныя перавагі і прынёс для промысловасці

Тэхналогія непрыцягнутага прамення і мікрареактары, як рэвалюцыянныя інавацыі ў полі СХПК, перафармляюць модэлі НДА і вытворчасці промыслу новых матэрыялаў з дапамогай високаякаснай маса-і цэнтралізаванай кантроль працэсаў, а таксама інтыранай бяспечнасці. Дызайн каналоў на ўзроўні мікраметраў YHChem YMC мікрареактары прадстаўляе асаблівую паверхневую велічыню, якая вышэй за 10–100 разоў у порownаннi з традыцыйнымі партыяльнымі рэактарамі, што значна падвышае швидкасць рэакцыі і выбар. Напрыклад, пры сінтэзі біякіравых матэрыялаў мікрарэактары павышаюць выдачу FDCA (2,5-фурандикарбаксылавая кіслата) да больш чым 90% праз інтенсывнае турбуючае сумешванне і гэтэрагенная каталяза, у той час як зменшваюць спожыццё салюта на 50%. Кропка, непарыўная тэхналогія дазваляе лёгка масштабаваць ад лабараторных спроб да промысловага ўжыцця (10,000+ тонн/гад) праз модульнай дэзынацыі і сістэмы онлайн-адзінства, значна скрачуваячы цыклы розраблення новыя продукты.

II. Асноўныя сценарыі прымянення і прыклады

• Сінтэз біякіравых матэрыялаў
  Управяючы ў точнасці умовамі газ-рыднасць-твардае рэакцыі, мікрарэактары YHChem развязваюць праблемы, такія як дэактывацыя каталізатара і фармаванне побачных produkтаў ў традыцыйных працэсах. Гэта дазваляе вытвораць FDCA і PEF (поліэтален 2,5-фурандикарбоксават) на вялікую маштабу з чыстотай больш за 99,5%, што выкарыстоўваецца ў спецыяльных інжынерных пластыках і упакоўцы электронных палупроваднікаў. Падобным чынам, непарыўная сістэма Пурдэюскага ўніверсітэта аптымізуе рэакцыю перастроення Хофмана праз фотахімічныя мікрарэактары, зменшыўшы колькасць забараў з 5% да 0,5% і пасунуўшыся ў вытворэнні фотачульнікіх матэрыялаў.
• Розвыток высокапасновых полімераў
  Гібрыстая вінілавая рэзіна, якая карыстаецца УФ-лічэннем і сінтэзируется у мікрареактарах, уяўляе гелаванне праз кантроль тэмпературнага градыента (±1°C колебанне), дасягаючы 98% пралічання святла для вышэйшых пакрыццяў і матэрыялаў 3D-друкавання. У сінтэзе мономера ПІ (полііміда) тэхналогія непарыўнага потока павышае эфектыўнасць падготовкі на 40% і зменшыць сутыяжы на 30% праз каталіза ў фіксаваных ложах і непарыўную дэсольвацыю.
• Нанаматэрыялы і электронныя хімічныя рэчовіны
  Мікрогідродынаміка капель у мікрареактарах дазваляе точно сінтэзіраваць нанакаталязатары. Кампанія, якая падтрымлівае нанакаталязатары, паказвае стандартнае адхіленне розпрацоў часток <2 нм і цыкл жыцця 300 гадзін, якія выкарыстоўваюцца ў высокачыстычных электронных етантычных растварах. Для сінтэза прэкурзара карбанавай валявы непарыўныя процесы потока дасягаюць точнага ўладання дыстрыбутам молекулярнай масы праз многаступенчатыя мікраспалучальнікі, павышаючы прыціск на разрэз на 25%.
• ЭкаЭнергетычныя матэрыялы
  Каманда ўніверсітэта Цінгхуа розвіла новыя матэрыялы для электрада батарэй литава-іонаўных з выкарыстаннем тэхналогіі непарыўнага прамення YHChem. Кантралюючы розмір наначастак (50±5 нм) праз аднородную прыцымку ў мікроканалах, трываласць цыклу батареі перавышае 2000 цыкліў. Мікрарэактары таксама зменшуюць завантажэнне платыны ў каталязатах паліва хімічных элементаў да 0.1 мг/см² праз суперкртычную флюідную тэхналогію, што змяшае сутнайшыя затраты да 1/5 традыцыйных метадаў.

III. Права промысловасці і рашэнні YHChem

Хоць у непарыўнай тэхналогіі ёсць перавагі, яе ўжыванне ў промысле новых матэрыялаў сталкнулася з абаронамі, такімі як високая кастанка абладнання і рэзыкі закліненьня ў тверда-жыдкасных сістэмах. Непарыўныя мікрарэактары YHChem развязваюць гэтыя праблемы за дапамогай:

• Інтэлектуальнае аб'яднанне : Каントроль працэсу на аснове PID, рэал-часавы многамодульны маніторынг і многазначная каардынатыўная каントроль для аптымізацыі распредзелення часу прыбывання і стабілізацыі ўмоваў реакцыі.
• Каналы шэрагавага прамення : Дынамічныя дыскавыя мікрарэактары YHChem маюць унікальную ўнутраную схему прамення потока, якая стварае высоцкаскарастнае шэйранне, дазваляючы эфектыўна пераносіць масу/тепло пры апрацоўцы газ-рыднасц-твёрдасных рэакцый з нізкім удзелам твёрдасных суспэнзій.
• Модульны дэзайн і промысловыя сістэмы на раме : Усталяваныя ў лабараторных масштабах прылады прапануюць персоналізаваныя модуляў, у той час як промысловыя сістэмы на раме автоматызуюць цэлы процэс, зменшваючы заход 90% адносна традыцыйных партавых рэактараў.

Чатыры. Заключэнне

Тэхналогія непарыўнага потока і мікрарэактары прыводzą прымусовую промысловасць да високай эфектыўнасці, тр伐льнасці і персоналізацыі. Ад дэшэўных біядаўных матэрыялаў да высокаточнай сінтэзі нанакаталязатара, іх застасаванні абхопляюць крытычныя галіны, такія як электроніка, энергетыка і абарона жыццяведаўчай среды. З улікам пацупальнай тэхнічнай працягненчай і промысловага супрацоўніцтва, тэхналогія непарыўнага потока спадзевается домінаваць больш чым 50% асноўных працэсаў новых матэрыялаў да 2030 года.