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說一說微通道反應器的結構特性

 更新時間:2020-07-22 點擊量:3381
 
  微通道反應器是微化工技術發(fā)展過程中研發(fā)的新型反應器產(chǎn)品,依據(jù)微化工技術著重研究的時空特征尺度的特點,該類型反應器具有微米級尺寸的反應通道。相比于傳統(tǒng)化工設備,微通道反應器內(nèi)部通道尺寸小,流體薄層間距離極短,通過流體微團的介觀粘性變形和分子擴散可實現(xiàn)反應物料間的快速微觀混合;微通道反應器具有大的比表面積,流體與器壁間有充分的接觸面積,故而使換熱效率顯著提高,可實現(xiàn)反應過程中的原位高效換熱;再者,微通道反應器通道內(nèi)微小的持液量使得微通道反應器具有明顯的安全性能;綜上特點,該類反應器可應用于快速混合、強放熱及易燃易爆的化工反應過程,并且能顯著提高過程安全性以及實現(xiàn)連續(xù)化操作的過程。
  微通道反應器結構特性
  1、傳熱特性
  反應器中狹窄的微通道結構增加了溫度梯度,再加上較大的比表面積故使得微通道反應器的傳熱能力大大增強,傳熱系數(shù)可高達25000W/(m2·K),比傳統(tǒng)換熱器的傳熱系數(shù)至少大一個數(shù)量級。
  2、傳質(zhì)特性
  對于為混合反應器來說,船體時間和傳遞距離的關系可以用下式來描述式中,tmin—達到*混合所需的時間;
  I-傳遞距離;D—擴散系數(shù)。
  混合時間與傳遞距離的二次方成正比,故微通道尺寸狹窄,微型的通道尺寸大大提高了反應混合時間。
  而對于互不相容液-液兩相流體在實際的傳質(zhì)與反應過程中,其流動狀態(tài)會隨傳質(zhì)、反應深度的增加呈動態(tài)的變化,反應過程中將會發(fā)生流型轉捩現(xiàn)象。
  3、流動特性
  從微觀角度看,流體微元在軸向上存在返混現(xiàn)象,但由于微通道的軸徑比一般遠大于100,故從宏觀上仍可視為平推流流動模型,流體的返混現(xiàn)象可以忽略。同時反應產(chǎn)物連續(xù)從微通道中流出促進實驗過程中的可逆反應向右移,促進原料*反應。

京公網(wǎng)安備 11010802043640

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