微通道反應(yīng)器基本上都采用連續(xù)操作的方式,在均相體系中,小通量的微通道和毛細(xì)管微反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)以層流為主,而大通量的幾種微反應(yīng)器內(nèi)可以在較高的流速下獲得湍流。在非均相流動(dòng)體系中,隨著不互溶流體的引入,微反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生更為豐富的氣/液、液/液、氣/液/液等多相流流型。與傳統(tǒng)的開(kāi)放空間式的反應(yīng)器不同,微反應(yīng)器內(nèi)的流體處于一個(gè)受限的空間內(nèi),在微通道的結(jié)構(gòu)、浸潤(rùn)性和流體相含率的共同作用下,微反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生了兩相層流、液(氣)柱流、液滴(氣泡)流、環(huán)狀流等豐富的流型,同一設(shè)備內(nèi)的不同流型主要受設(shè)備結(jié)構(gòu)、相比、Ca數(shù)、We數(shù)等因素影響。而不同的流型帶來(lái)了不同的流場(chǎng)情況,這對(duì)于反應(yīng)過(guò)程的影響是十分顯著的,在微反應(yīng)器內(nèi)因?yàn)橄嘟缑鎸?duì)流體的分割作用和微通道對(duì)于流體的摩擦作用的存在,使得微反應(yīng)器內(nèi)存在強(qiáng)烈的內(nèi)循環(huán)和二次流流動(dòng),這對(duì)于強(qiáng)化反應(yīng)物的混合是十分重要的。
微通道反應(yīng)器內(nèi)的流體分散和混合尺度都在微米量級(jí),相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備內(nèi)多尺度的流動(dòng)、混合狀態(tài),微反應(yīng)器內(nèi)的分散尺度更為均一,這也是得益于微反應(yīng)器內(nèi)取消了攪拌設(shè)備,代之以更為溫和的微結(jié)構(gòu)來(lái)完成流體的破碎和混合過(guò)程。研究結(jié)果表明,在微通道內(nèi)可以獲得多分散性因子小于2%的單分散乳液流和氣泡流。另外通過(guò)合理設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)的排列方式,還可以獲得復(fù)雜的雙乳液和多乳液結(jié)構(gòu),這使得微反應(yīng)器對(duì)反應(yīng)物的存在狀態(tài)更為可控。微反應(yīng)器多使用連續(xù)操作的模式,在流動(dòng)狀態(tài)上微反應(yīng)器內(nèi)的流動(dòng)較為接近平推流,特別是在液柱流、液滴流等流型下,反應(yīng)器內(nèi)的軸向擴(kuò)散作用被極大地削弱,這使得反應(yīng)時(shí)間可以得到的控制。微反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間一般在毫秒到秒的量級(jí),快反應(yīng)可以在微反應(yīng)器內(nèi)完成,但對(duì)于慢反應(yīng)在微反應(yīng)器內(nèi)的應(yīng)用還有待于深入研究。微小的反應(yīng)體積帶來(lái)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是從開(kāi)車到反應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定的時(shí)間被大幅縮短。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來(lái)源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。