微反应器强化传热传质在化工过程的应用

    精细化工、环境保护、生物药物等领域通常对化学反应连续性、选择性、安全性等有较高要求，尤其是在涉及强放热反应时，控制不当极易引起火灾甚至爆炸。强化传热传质是解决这些问题的关键。相较于传统的釜式反应器，微反应器具有传质传热效率高、反应参数控制精准、可连续化操作和高效安全等优点。本文总结了微反应器在化工过程的应用，首先分析了微反应器的结构特点与优势，其次总结了强化流体流动、减小传热距离和增大传热比表面积、选择高性能冷却介质以及高导热材料等强化传质传热策略。然后介绍了微反应器在典型强放热反应中的最新应用，包括过氧化反应、硝化反应和重氮化反应。最后总结了微反应器技术的机遇和挑战，从而为微反应器在工业生产领域的设计、制造、应用提供指导。

 

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文章目录

 

0 引 言

1 微反应器的特点

    1.1 通道尺寸小，混合效果好

    1.2 比表面积大，换热效率高

    1.3 反应参数控制精准

    1.4 体积小，易于平行放大和模块化设计

    1.5 连续流操作，生产效率高

2 微反应器强化传热策略

    2.1 强化流体流动

    2.2 减小传热距离和增大传热比表面积

    2.3 选择高性能冷却介质

    2.4 选择高导热材料

3 微反应器在强放热反应中的应用

    3.1 过氧化反应

    3.2 硝化反应

    3.3 重氮化反应

4 总结与展望