連續(xù)流微反應器是一種逐步加入反應物并連續(xù)產(chǎn)生產(chǎn)物的裝置,由于其高效、精確和可控制的特點,在化學和生物領域得到了廣泛應用。
在此裝置中,反應物會在一個微流道中流動,通過微小的通道從容器中加入,并與其他反應物混合。這種方法可以控制反應物的流速和濃度,從而提高反應效率和選擇性。還可以實現(xiàn)多步反應過程,不同的反應物可以在微通道中相遇并發(fā)生反應,產(chǎn)物可以被分離或進一步轉化為下一步反應物,從而實現(xiàn)復雜的化學和生物合成。
其原理是將微通道管作為反應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等無機物及水、氫、碳、氮等多種有機化合物。
連續(xù)流微反應器又可分為氣固相催化、液相微反應器、氣液相和氣液固三相催化微反應器等。
1.氣固相催化反應器:其種類多,簡單的莫過于壁面固定有催化劑的微通道。復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功能。
2.液相反應器:到目前為止,與氣固相催化相比較,液相的種類較少。液相反應的一個關鍵影響因素是充分混合,或者與微混合器耦合在一起,或者本身就是一個微混合器。
3.氣液相應器:一類是氣液分別從兩根微通道匯流進一根微通道,整個結構呈T字形。由于在氣液兩相液中,流體的流動狀態(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器,液相自上而下呈膜狀流動,氣液兩相在膜表面充分接觸。氣液反應的速率和轉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:氣液固三相反應在化學反應中也比較常見,種類較多,在大多數(shù)情況下固體為催化劑,氣體和液體為反應物或產(chǎn)物。
這些連續(xù)流微反應器都具有通道三維設計,更好的提高了流體混合,增大傳質效能,提高傳熱效率,儀器出廠前經(jīng)過,流體、熱分布模擬,三維設計,設備控制調試,每組反應塊通道中均有測溫熱電阻,可實時測量反應體系中各反應片的溫度,控制采用PLC+PC智能控制,以便更好的分析。