微通路反映器性质上讲是一种陆续流动的管路式反映器。它蕴含化工单元所必要的混合器、换热器、反映器节造器等。目前,微通路反映器总体机关可分为两种:一种是整体结构,这种方式以错流或逆流热互换器的大局体现,可在单元体积中进行高通量操作。在整体结构中只能同时进行一种操作步骤,最后由这些相应的装置衔接起来组成复杂的系统。另一种是层状结构,这类系统由一叠分歧职能的?樽槌,在一层?橹薪幸恢植僮,而在另一层?橹薪辛硪恢植僮。流体在各层?橹械牧鞫捎芍悄芊至髯爸媒谠於杂诟叩耐,某些微通路反映器或系统通常以并联方式进行操作。
微通路反映器重要是指以表表科学与微造作技术为主题,经过微加工和精密技术造作的一种多通路微结构幼型反映器,而微反映器的通路尺寸仅有亚微米和亚毫米级别。除此以表由于微反映器有优于传统化工设备1-3个数量级的传热/传质个性,所以出格适合做高放热和急剧反映的尝试。而微反映器原梦想必好多人都想相识一下.
微化工技术思想源自于通例尺度的传热机理。对于圆管内层流流动,管壁温度维持恒按时,由公式(1)可见,传热系数h与管径d成反比,即管径越幼,传热系数越大;对于圆管内层流流动,组分A在管壁处的浓度维持恒按时,传质系数kc与管径成反比(公式(2)),即管径越幼,传质系数越大。由于微通路内流动多属层流流动,重要依附分子扩散实现流体间混合,由公式(3)可知,混应功夫t与通路尺度平方成正比。通路特点尺寸减幼不仅能大大提高比表表积,并且能大大强化过程的传递个性。
Nu=hd/k=3.66(1)
Sh=kc/DAB=3.66(2)
t=d 2/DAB(3)
其中Nu为努塞尔数、Sh为谢伍德数、D为扩散系数;す讨薪械幕Х从呈艽菘炻驶虮菊鞣从扯ρЫ谠旎蛄秸吖餐谠。就瞬时和急剧反映而论,在传统尺度反映设备内进行时,受传递快辛节造,而微尺度反映系统内由干传递快率呈数量级提高,因而这类反映过程快率将会大幅度提高;如氧碘化学激光器中的引发态氧产生器(氯气用双氧水碱溶液反映)、烃类直接氟化。慢反映重要受本征反映动力学节造,其实现过程强化的关键伎俩之一在于若何提高本征反映快率,通?裳∪√岣叻从澄露取⑴ぷひ詹僮髑疤岬却胧;而中快反映则由传递和反映快率共同作用,也可采取与慢反映过程类似的措施。目前工业利用的烃类硝化反映大多属于中慢快反映过程,反映功夫在数极度钟至数幼时,在微反映器内可选取绝热硝化并同时扭转工艺前提可使反映功夫缩短至数秒。因而,从理论上分析险些所有反映近况过程皆可实现过程强化。