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高壓微反應(yīng)器裝置有哪些反應(yīng)類型

點擊次數(shù):1901 更新時間:2022-11-21
  高壓微反應(yīng)器裝置是為在一定溫度、一定壓力條件下合成化學(xué)物質(zhì)提供的反應(yīng)器。它廣泛應(yīng)用于新材料、能源、環(huán)境工程等領(lǐng)域的科研試驗中,是高校教學(xué)、科研單位、化工實驗室進(jìn)行科學(xué)研究的常用小型反應(yīng)器。內(nèi)膽有聚四氟乙烯、不銹鋼等。外形美觀、使用方便。釜體與釜蓋擰緊即可起到密封作用、密封效果長期穩(wěn)定無泄漏。
 
  高壓微反應(yīng)器裝置的結(jié)構(gòu)使其具有一系列高品質(zhì)的性能,因此在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。例如,對于小規(guī)模光化學(xué)過程,使用高壓微反應(yīng)器裝置可以促進(jìn)薄流體層靠近輻射源。由于微反應(yīng)器反應(yīng)床幾乎恒溫,傳熱效率高,有利于各種化學(xué)反應(yīng),還應(yīng)用于加氫、氨氧化、甲醇氧化為甲醛、水煤氣變換和光催化。此外,還可用于一些有毒物質(zhì)的現(xiàn)場生產(chǎn)、強(qiáng)放熱反應(yīng)的本征動力學(xué)研究以及催化劑、材料、藥物等組合化學(xué)的高通量篩選。
 
  一:瞬間反應(yīng)
 
  反應(yīng)半衰期小于1s,這類反應(yīng)主要受微觀混合效果控制,即受傳質(zhì)過程控制,如氯化、硝化、溴化、磺化、氟化、金屬有機(jī)反應(yīng)和生成微-納米顆粒的反應(yīng)等;由于傳質(zhì)效果較差,故在傳統(tǒng)尺度反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行時,過程難以控制,且產(chǎn)品質(zhì)量較差。
 
  二:快反應(yīng)
 
  反應(yīng)半衰期介于1s~10min之間,處于傳質(zhì)過程和本征動力學(xué)共同控制區(qū)域,混合效果對這類反應(yīng)的影響較小、甚至可忽略不計;但當(dāng)這類反應(yīng)的生成焓較大時,采用常規(guī)尺度反應(yīng)器一般不能及時把熱量移出,易造成局部溫度過高,最終導(dǎo)致反應(yīng)過程失控和副反應(yīng)的發(fā)生,使反應(yīng)選擇性和產(chǎn)率降低;而利用微反應(yīng)器的高效傳熱性能則可以使反應(yīng)在較低溫度梯度下平穩(wěn)進(jìn)行,反應(yīng)過程易控,可提高目的產(chǎn)物的選擇性和產(chǎn)率。
 
  三:慢反應(yīng)
 
  反應(yīng)半衰期大于10min,處于本征動力學(xué)控制區(qū)域,此類反應(yīng)理應(yīng)更適合于間歇或半間歇釜式;但對于僅在苛刻反應(yīng)條件下才能發(fā)生的反應(yīng),如:反應(yīng)在高溫、高壓條件下,反應(yīng)物、產(chǎn)物均為劇毒物質(zhì)或反應(yīng)放熱劇烈的反應(yīng)等,若從生產(chǎn)過程安全角度考慮,則適于裝置內(nèi)進(jìn)行,可極大地提高過程安全性能。

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