Mikroreaktorok kiválasztása

A folyamatos áramlású mikroreaktor egy olyan folyamatos reakciós eszköz, amely a szűk áramlási csatornák kialakításán keresztül éri el az hatékony tömeg- és hőátvitelt, valamint a belső biztonságot. A technológiai frissítések és fejlesztések eredményeként, az elmúlt években, valamint az állami támogatások hatására világszerte nagy várakozásokkal elfogadott forró technológiává vált. A mikroreaktorok rendkívül hatékony tömeg- és hőátviteli képessége lehetővé teszi, hogy körülbelül a jelenleg termelésben használt reaktorok 30%-át felváltsák, jelentősen lerövidítve a reakcióidőt és növelve a reakcióhozamot. Az olyan reakciók, mint például a nitrálás és diazotizálás, amelyek hagyományos reaktorokban hosszú ideig tartanak és magas kockázattal járnak, sürgősen át kell alakítani mikroreaktorokra. A mikrométeres szinten megvalósított különleges áramlási csatorna-kialakítás nemcsak a hatékony tömeg- és hőátvitelt biztosítja, hanem a reakció belső biztonságát is garantálja, mivel egyetlen reaktornak mindössze néhány liter a folyadék-tartalma. Tehát a gyakorlati termelés során hogyan kellene saját igényeink alapján a megfelelő modellt kiválasztani? A YHChem bemutatja Önnek a mikroreaktor-rendszer testreszabási folyamatát.

Az első szakasz a kutatási fázis. Ezen fázis során az YHChem kapcsolatot tart fenn az ügyféllel az információk és technológiák megbeszélése érdekében a kivitelezhetőségi vizsgálat elvégzéséhez. Ezután következik a fejlesztési szakasz. A kivitelezhetőségi vizsgálat alapján a folyamat optimalizálásra kerül, valamint megtervezik a reaktort. A tervezési folyamat során az olyan információk, mint a reakciótípus, reagensek és termékek kulcsfontosságúak a mikroreaktor kiválasztásához. Az utolsó szakasz a gyártási fázis. A próbai indítást követően minden adat megfelelt a szabványoknak. Az YHChem átadja az ügyfélnek a kulcsrakész projektet, valamint elvégzi a vonatkozó képzéseket és garanciális szolgáltatásokat.

Közülük a legfontosabb szakasz a fejlesztési fázis. Ezen szakasz során az YHChem műszaki csapata a folyamathoz tartozó különféle feltételek alapján végzi el a mikroreaktor kiválasztását és tervezését:

1. Felszerelés anyaga:

• Korrózióállóság: A Hastelloy előnyben részesített erős sav/lúg reakciók esetén. Szerves oldószerrendszerekhez a 316L rozsdamentes acél használható.
• Fényáteresztés: Fotokémiai reakciókhoz optikai üveg (kvarc) vagy fluoropolimerek (például PFA) szükségesek;

Hővezető képesség: Fém anyagok alkalmasak erősen exoterm reakciókra, míg nemfém anyagokat (például szilícium-karbid) szigetelő alkalmazásokban használnak.

2. Csatornaméret:

• Mikron szintű (10-100 μm): Nagy fajlagos felülettel, magas tömeg- és hőátadási hatékonysággal rendelkezik, így alkalmas gyors reakciókra, például nanorészecskék szintézisére. Ugyanakkor nagy az áramlási ellenállás és magas eldugulási kockázattal jár.
• Submilliméter szintű (100-500 μm): Az egyensúlyt tartja a hatékonyság és a fluxus között, alkalmas folyadék-folyadék homogén/heterogén reakciókra (például részleges nitrálás, szulfonálás stb.), és a részecskeméretet a csatorna belső átmérőjének legfeljebb harmadánál kisebbre kell szabni.
• Milliméteres szint (>500 μm): Alacsony áramlási ellenállással rendelkezik, és alkalmas szilárdanyag-tartalmú rendszerekhez (például katalitikus hidrogénezés stb.), de a tömegátadási hatékonyság csökken, és statikus keverőstruktúra-kiegészítést kell alkalmazni.

3. Csatorna alakja:

• Szív alakú áramlási csatornák: Az áramlás folyamán az anyagot ismételten felosztják és újraszervezik, amely hatékony lamináris diffúziót eredményez, és különösen alkalmas gyors reakciókra, mint például nitrálás, szulfonálás és polimerizáció.
• Rombusz alakú csatorna: Fokozza a folyadék turbulenciáját, és alkalmas nagy viszkozitású anyagokhoz.
• T/Y csatorna: Nanorészecskéket előállító csapadékképződési reakciókhoz alkalmas.

4. Tömítési mód:

• Tömítések: Különböző anyagokból készülhetnek, például fluorozott gumi, perfluoreter és grafit kompozit anyagokból. A környezeti korróziós viszonyok, hőmérséklet, nyomás stb. alapján gondosan meg kell választani.

Integrált tömítés: Nyomásmentes sinterelés, egydarabos formázás, alkalmas magas nyomású, erősen korrozív vagy nagy tisztaságú reakciókhoz.

A fentiek a mikroreaktorok kiválasztási folyamatának néhány fontos lépése. Reméljük, hogy megosztásunk hasznos lesz számotokra. Ha bármilyen további kérdésetek van a kiválasztással kapcsolatban, forduljatok nyugodtan az YHChem műszaki csapatához. A legőszintébb szolgáltatást biztosítjuk számotokra.