Urval av mikroreaktorer

Den kontinuerliga flödesmikroreaktorn är en kontinuerlig reaktionsenhet som uppnår effektiv mass- och värmeöverföring samt inneboende säkerhet genom en smal kanaldesign. På grund av teknologiska uppdateringar och utveckling under de senaste åren samt statens drivkraft har den blivit en mycket eftertraktad teknik globalt. De högeffektiva mass- och värmeöverföringsförmågorna hos mikroreaktorer gör att de kan ersätta cirka 30% av de reaktorer som används i produktion idag, och påtagligt förkorta reaktionstiden samt öka reaktionsutbytet. Reaktioner såsom nitrifiering och diazotisering, som tar lång tid och medför höga risker i traditionella reaktorer, behöver brådskande omvandlas till mikroreaktorer. Den speciella kanaldesignen på mikrometer-nivå säkerställer inte bara effektiv mass- och värmeöverföring utan uppnår också reaktionens inneboende säkerhet med en vätskehållningskapacitet så låg som några få liter per reaktor. Så, i praktisk produktion, hur bör vi välja modell baserat på våra egna behov? YHChem kommer att ta dig med för att kika på anpassningsprocessen för mikroreaktorsystemet.

Den första fasen är forskningsfasen. Under denna fas kommer YHChem att kommunicera med kunden om information och teknik för att slutföra genomförandetestet. Därefter kommer utvecklingsfasen. Baserat på genomförandetestet optimeras processen och reaktorn konstrueras. Under designprocessen är information såsom reaktionstyp, reagerande ämnen och produkter nyckeln till valet av mikroreaktor. Den sista fasen är produktionsfasen. Efter provdrift har alla data uppfyllt standarderna. YHChem kommer att lämna över projektet i sin helhet till kunden och slutföra den relevanta utbildningen samt efterförsäljningstjänsten.

Den mest avgörande fasen är utvecklingsfasen. Under denna fas kommer YHChems teknikteam att slutföra valet och konstruktionen av mikroreaktorn baserat på olika villkor i processen:

1. Utrustningsmaterial:

• Korrosionsmotstånd: Hastelloy är att föredra vid starka syra-/alkalireaktioner. Organiska lösningsmedelsystem kan använda rostfritt stål 316L.
• Ljusgenomsläpp: Fotokemiska reaktioner kräver optiskt glas (kvarts) eller fluoropolymerer (såsom PFA);

Värmeledningsförmåga: Metallmaterial är lämpliga för starkt exoterma reaktioner, medan ometalliska material (såsom kiselkarbid) används i isolerande scenarier.

2. Kanalsstorlek:

• Mikronivå (10 till 100 μm): Har en stor specifik yta, hög mass- och värmeöverföringseffektivitet och är lämplig för snabba reaktioner såsom nanopartikelsyntes. Det har dock hög flödesmotstånd och en hög risk för igensättning.
• Submillimeternivå (100–500 μm): Balanserar effektivitet och flöde, lämplig för vätska-vätska homogena/heterogena reaktioner (såsom partiell nitrifiering, sulfonering etc.), och partikelstorleken måste kontrolleras så att den är mindre än en tredjedel av kanalens innerdiameter.
• Millimeter nivå (>500 μm): Den har låg flödesmotstånd och är lämplig för system med fasta ämnen (såsom katalytisk väteaddition etc.), men massöverföringseffektiviteten minskar, och en statisk blandningsstruktur behöver kompenseras.

3. Kanals form:

• Hjärtformade kanaler: Under flödesprocessen delas materialet upprepade gånger och omorganiseras, vilket kan uppnå effektiv laminär diffusion och är mer lämpligt för snabba reaktioner såsom nitrering, sulfonering och polymerisation.
• Romboformad kanal: Den kan förstärka vätskans turbulensintensitet och är lämplig för material med hög viscositet.
• T/Y-kanal: Lämplig för förberedelse av nanopartiklar som genererar utfällningar.

4. Tätningssätt:

• Tätningar: Det finns olika material såsom fluororubber, perfluoreter och grafitkompositmaterial. Omsorgsfull selektion krävs beroende på miljömässiga korrosionsförhållanden, temperatur, tryck etc.

Integrerad tätningslösning: Tryckfri sintermetod, enstycksgjutning, lämplig för högtrycksreaktioner, starkt korrosiva eller högprena reaktioner.

Ovanstående är några viktiga steg i urvalsförfarandet av mikroreaktorer. Vi hoppas att vår information har varit till hjälp för dig. Om du har fler frågor kring valet, tveka inte att kontakta YHChem:s tekniska team. Vi kommer att erbjuda dig den mest ärliga service.