微反應(yīng)器的定義

微反應(yīng)器，即微通道反應(yīng)器，利用精細(xì)加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應(yīng)器，微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

美國PNNL(Pacific Northwest National Lbaoratory)主要開展燃料電池氫源系統(tǒng)微型化研究，反應(yīng)器主體結(jié)構(gòu)是一個錯流式微通道換熱器，與傳統(tǒng)相比，相同的處理能力，反應(yīng)器體積可減小l～2個數(shù)量級。微反應(yīng)器在傳質(zhì)、傳熱、恒溫等方面表現(xiàn)出的巨大優(yōu)勢，自面世以來迅速引起相關(guān)領(lǐng)域人士的濃厚興趣和關(guān)注。

微化工技術(shù)和微反應(yīng)器微化工技術(shù)于上個世紀(jì)九十年代初興起，該技術(shù)利用微米級的通道式反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，能促進(jìn)過程強(qiáng)化和化工系統(tǒng)小型化，提高資源利用率，節(jié)能降耗，從根本上解決傳統(tǒng)工藝反應(yīng)不及時及易會爆等技術(shù)難題，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的本質(zhì)安全微化工技術(shù)的是微反應(yīng)器（也叫微通道反應(yīng)器），它是一種通過微加工技術(shù)制造的帶有微結(jié)構(gòu)的反應(yīng)設(shè)備，其流體通道或者分散尺度在微米量級叫而其處理量則是從每分鐘數(shù)微升到每年數(shù)萬噸。

染料工業(yè)的生產(chǎn)過程主要采用單批釜式反應(yīng)器生產(chǎn)，常需控制反應(yīng)溫度來減少重氮組份的分解，存在停留時間較長、混合欠充分、選擇性欠佳、產(chǎn)品純度不高、批次間差別大等不足。因此，微通道反應(yīng)器， 能夠改進(jìn)混合方式、簡化工藝、連續(xù)化生產(chǎn)， 是染料工業(yè)實現(xiàn)工藝綠色化的一個發(fā)展方向 。

微通道反應(yīng)器應(yīng)用于染料生產(chǎn)，具有以下優(yōu)勢：

1、連續(xù)化反應(yīng)代替了間歇式反應(yīng)，減小批差；

2、瞬間混合，有效的防止了活潑化合物的分解；

3、在線反應(yīng)體積小，保證了化學(xué)反應(yīng)的安全性；

4、反應(yīng)溫度和時間能夠準(zhǔn)確控制，有利于提高收率和選擇性。

微反應(yīng)器作為化學(xué)工程學(xué)科的前沿和熱點方向，逐漸成為聚合物合成的新裝備、新工藝與新*品開發(fā)的重要平臺，得到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。

聚合反應(yīng)對反應(yīng)器的傳熱和混合有很高的要求，傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器在這方面的缺陷成為獲得高的聚合產(chǎn)物的瓶頸之一。微反應(yīng)器可實現(xiàn)可控的多相微尺度流動，能夠強(qiáng)化聚合反應(yīng)中的混合、傳質(zhì)和傳熱過程，嚴(yán)格控制反應(yīng)時間，實現(xiàn)反應(yīng)單元的模塊化組合。