Застосаванне тэхналогіі непарыўнага прамення і мікрареактараў у промысловасці новых матэрыялаў

I. Тэхналагічныя перавагі і прынёс для промысловасці

Тэхналогія непарыўнага прамені і мікрареактары, як рэвалюцыйныя інавацыі ў полі СХП, перафарміруюць модэлі НДА і праўядзення ў промысловасці новыя матэрыялы за хільгараднасцю масапераносу і перадачы жару, дакладным кантролем працэсаў і уладамай безпекай. Дызайн каналоў у мікраметрах YHChem YMC мікрареактараў забезпечвае удзельную плошчу 10–100 разоў вялічальней, чым у традыцыйных партыяльных реактараў, значна павышаючы швиддасьць реакцыі і выбарасьць. Напрыклад, ў сінтэзі біяматэрыялаў мікрареактары павышаюць выдачу FDCA (2,5-фурандикарбаксылавая кіслата) да больш 90% праз інтенсывнае турбулентнае сумесці і гэтарагенная каталіза, а таксама зменшуючы спожыццё салодавых на 50%. Кропка, непарыўная тэхналогія непарыўнага прамені дазваляе лёгка перайсці ад лабараторных спроб да промысловага праўядзення (10,000+ тонн/гад) праз модульны дызайн і сістэмы онлайн-палічэння, значна скраціўшы цыклы розраблення новых працэдаў.

II. Асноўныя сценарыі прымянення і прыклады

· Сінтэз біяматэрыялаў
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.

· Розwicklung высокапасцовых 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 рэчывіны
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%.

· Зелёныя энергэтычныя 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:

· Інтэліектуальнае ўзлучэнне: кантроль працэса на аснове PID, рэал-часавае маніторынг многашляхавых модуляў і многашарастны каардынаваны кантроль для аптымізацыі распрадачы часу перабывання і стабілізацыі рэакцыйных умоваў.

· Дыскавыя шэйраныя каналы: дынакамічныя дыскавыя мікрарэактары YHChem маюць унікальны ўнутраны дызайн прамысловага тэчэння, які вырашвае высоцкую шэйраную цыркуляцыю, дазваляючы эфектна праводзіць масаўню/тэплавыя пераходы пры обрабоцкі газ-жыдкасц-твэрдасных рэакцый з нізкім удзельным зместам твэрдых частак.

· Мадульны дызайн і промысловыя сістэмы на рамах: лабараторныя прылады прапануюць персоналізаваныя модулявыя сістэмы, а промысловыя сістэмы на рамах автоматызуюць уся процэс, зменшваючы плошчу за 90% па спалочнасці з традыцыйнымі партавымі рэактарамі.

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.