微通道换热器适用范围有哪些

我们知道微型反应器具有很好的传质传热能力，有很多优点。例如，事故发生的可能性大大减少。快速、直接的扩大功能、节省成本的时间等，当然这也有局限性。由于这个原因，很多情况下无法利用微反应器进行实验，因此对于化工企业来说，需要了解微通道换热器的适用范围。

首先严格地说，每个反应特性不同的同时，微通道换热器装置的种类也很多，很难定义哪个反应适合微通道反应器，但传统合成反应的20%至30%可以通过微通道反应器在技术上进行改变。利用反应器可以实现过去认为危险的工程的约20%~30%。发现目前近30%~50%的化工技术可以通过微通道反应器进行技术改性。

就结构特点而言，目前微通道换热器可用于以下几种类型的反应：

1.反应本身速度快，但受传递过程的制约。例如，整体反应速率较低的反应主要是液液多相反应，还包括液液萃取等物理过程，该过程的特点是反应本身速度快，但由于基质在液相间扩散，整体反应速率较低，在现有的反应釜内部一般使用搅拌机进行反应。由于效率低，无法充分实现两种液体相互混合，导致反应效率下降；而在微通道换热器内，由于通道尺寸小，产生的扩散尺度减小，可以迅速进行这种反应。

2.反应本身很快，但反应激烈，强烈的放热，产物易被破坏的反应这些反应主要是硝化，有重质化及部分水解和烷基化反应。硝化及重质化反应本身是非常迅速和激烈的，但在实际工厂工作时，反应时间往往是时间。因为反应釜的传热能力有限，为了防止体系内温度过高而失控，需要一点点降低试剂。反应中可以说，道完全取决于传热能力，使用热转移能力高的微通道换热器，可以迅速投入试剂，使反应顺利进行，这种反应可以说是最具工业化前景和优先考虑的过程。

3.严格控制反应器内部的流动反应。

该反应主要是纳米粒子的合成等，这些过程在前面已经介绍过，主要是利用微通道内部的流动规律性来制造颗粒分布较窄的材料，提高产品的附加值，这种反应一般产品产量低，附加值大，与一些实验装置结合就成了生产装置，并成为反应装置。用途也很广。

4.有些气体反应在机制上可以采用微通道换热器，目前还没有出现好的气体反应器结构，最明显的是加氢，加氢当然有很多种，有的气体反应速度很高，但受氢向液相扩散的限制，整体反应速度很低，在这种情况下，可以利用微通道反应器的混合特性进行反应的但是，当然和第一种反应一样，这里强化的是气液物质转移过程。但是气液过程有其特殊性，主要在流体分配和控制方面，目前还没有适合放大的气液微通道反应器，因此这方面的实验研究非常活跃，在工业应用中产量低，除非可以直接使用实验安装否定，否则没有可行性。

5.颗粒尺度为微通道特性尺度的10%以上，固体含量为5%以上的反应不使用微通道换热器。

6.微通道换热器系统技术要求

1.★总体要求：合成反应体系包括相互独立的反应物通道，独立的反应物通道大于6。

2.★反应器支架可灵活配置反应模块数量（4个以上），包括8个以上的材料及收集口、4个换热流体口。

3.★反应器通过两个恒温循环器和密封隔热板的分离，可以实现两个温度区域，两个温度区域各自的控制区域可以灵活设置。

4、★反应模块为三层结构，上层为底板，中间层为混合或反应通道，下层为换热通道。模块均采用碳化硅材料，成型工艺采用扩散焊接工艺，整体成型保证气密性和耐高压性能，避免金属溶出性污染。模块中间不得安装金属连接件。

5.★反应器包括多套碳化硅模块，包括混合模块和反应模块，可以运行A+B→P或A+B→P'+C→P，混合模块也可以用作停止反应或冷却的淬火模块。

6、★反应通道结构设计在加强传质的同时，要减少混合，保证材料在反应器内停留时间的一致性，并提供内部结构图。

7.热导率：≥100W/mK（温度在200℃范围内）。

8.耐腐蚀性：反应器的触液材质可耐受反应器操作温度下的硫酸、氟酸、氢溴酸、强碱等物质。

9、年损失率：≤0.1mm/年（120℃1:1HF/HNO3条件下试验）。

10.工程测量工作温度范围：-20-150℃，换热测量温度范围：-20-150℃

11.工程侧压力范围：0-25巴，试验压力75巴，提供压力检测证书，换热侧压力范围0-5巴。

12，溶解剂：0.2-20 mL/min。

13、★反应器内体积：0.95-13.5ml，单板最小持液量为1ml，单板最大持液量不大于4.8ml。

14，★反应通道大小1.4以下×1.4毫米，预热通道尺寸小于1×1mm。

15、停留时间：2.7sec-60min。

16.反应器配件要求：进料、排料管道及背压系统均采用耐腐蚀、耐压材料，保证气体反应、液体反应的进行。