微反应器独特的结构给它带来了一系列良好的性能,故它被应用到许多领域中!例如对于小规模的光化学过程,采用透明的微反应器可有利于薄流体层靠近辐射源!德国美因兹微技术研究所开发了一种平行盘片结构的电化学微反应器!使用这个装置,提高了由4一甲氧基甲苯合成对甲氧基苯甲醛反应的选择性!由于微反应器高的传热效率,使反应床层几近恒温,有利于各种化学反应的进行!Wan等在微反应器中将苯胺氧化成氧化偶氮苯,DelSman等在微系统中研究了一氧化碳的选择氧化,同时微反应器也被应用到加氢反应、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤气变换以及光催化等一系列反应!
由于微反应器内工艺流体的通道尺寸非常小,相对于常规管式反应器而言,其比表面积体积比非常大(可达10000~50000㎡/m3)!因此微反应器具有极高的混合效率(毫秒级范围实现径向完全混合)、极强的换热能力(传热系数可达25000W/(㎡·K))和极窄的停留时间分布(几乎无返混)。微通道连续流技术具有安全化、自动化、微型化、绿色环保、快速放大工业化的特点.连续流工艺的开发和研究对加速制药工艺实现连续化生产,改变医药行业部分现状,使药厂小型化,微型化,更加环保绿色,实现绿色制药,具有重要意义。
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微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道,因此也实现很高的产量。微反应器独特的结构给它带来了一系列良好的性能,故它被应用到许多领域中.例如对于小规模的光化学过程,采用透明的微反应器可有利于薄流体层靠近辐射源!德国美因兹微技术研究所开发了一种平行盘片结构的电化学微反应器。使用这个装置,提高了由4一甲氧基甲苯合成对甲氧基苯甲醛反应的选择性。由于微反应器高的传热效率,使反应床层几近恒温,有利于各种化学反应的进行.
微反应器独特的结构给它带来了一系列良好的性能,故它被应用到许多领域中!例如对于小规模的光化学过程,采用透明的微反应器可有利于薄流体层靠近辐射源!德国美因兹微技术研究所开发了一种平行盘片结构的电化学微反应器!使用这个装置,提高了由4一甲氧基甲苯合成对甲氧基苯甲醛反应的选择性!由于微反应器高的传热效率,使反应床层几近恒温,有利于各种化学反应的进行.Wan等在微反应器中将苯胺氧化成氧化偶氮苯,DelSman等在微系统中研究了一氧化碳的选择氧化,同时微反应器也被应用到加氢反应、氨的氧化、甲醇氧化制甲醛、水煤气变换以及光催化等一系列反应.
另外,微反应器还可用于某些有毒害物质的现场生产,进行强放热反应的本征动力学研究以及组合化学如催化剂、材料、药物等的高通量筛选。“微反应器”也称“微通道反应器”,自20世纪90年代中期微反应技术兴起以来,由于其独特的特点和优势得以迅速发展并成为科研院校和企业界共同的研究热点!近年来,不但取得了很多令人瞩目的研究成果,而且在医药、农药、特种材料以及精细化工产品及中间体的合成中得到了越来越多的应用.“微反应器”从本质上讲是一种连续流动的管道式反应器;反应器中的微通道利用精密加工工艺制造而成!
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微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件!微反应器通常含有小的通道尺寸(当量直径小于500µm)和通道多样性,流体在这些通道中流动,并要求在这些通道中发生所要求的反应.这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积/体积比率!微反应器,即微通道反应器,利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器,微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别,而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小!
分离器底部设一泥水下降管即回流管直通至1C反应器的底部。一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管构成了1C反应器的内循环系统。该消化器集中了UASB和流化床消化器的优点,利用消化器内所产生的沼气提升力实现发酵料液的内循环。1。混合区反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。
(1)第1厌氧区图5_851C反应器构造原理图 混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。
(2)气液分离区被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到*下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。(3)第2厌氧区经第1厌氧区处理后的污水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进人第2厌氧区。
该区污泥浓度较低,且污水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导人气液分离区,对第2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。2。沉淀区第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。
从1C反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现汾获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。