高壓微反應(yīng)器裝置有哪些反應(yīng)類型
點(diǎn)擊次數(shù)：2019 更新時(shí)間：2022-11-21
高壓微反應(yīng)器裝置是為在一定溫度、一定壓力條件下合成化學(xué)物質(zhì)提供的反應(yīng)器。它廣泛應(yīng)用于新材料、能源、環(huán)境工程等領(lǐng)域的科研試驗(yàn)中，是高校教學(xué)、科研單位、化工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究的常用小型反應(yīng)器。內(nèi)膽有聚四氟乙烯、不銹鋼等。外形美觀、使用方便。釜體與釜蓋擰緊即可起到密封作用、密封效果長期穩(wěn)定無泄漏。
高壓微反應(yīng)器裝置的結(jié)構(gòu)使其具有一系列高品質(zhì)的性能，因此在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。例如，對于小規(guī)模光化學(xué)過程，使用高壓微反應(yīng)器裝置可以促進(jìn)薄流體層靠近輻射源。由于微反應(yīng)器反應(yīng)床幾乎恒溫，傳熱效率高，有利于各種化學(xué)反應(yīng)，還應(yīng)用于加氫、氨氧化、甲醇氧化為甲醛、水煤氣變換和光催化。此外，還可用于一些有毒物質(zhì)的現(xiàn)場生產(chǎn)、強(qiáng)放熱反應(yīng)的本征動力學(xué)研究以及催化劑、材料、藥物等組合化學(xué)的高通量篩選。
一：瞬間反應(yīng)
反應(yīng)半衰期小于1s，這類反應(yīng)主要受微觀混合效果控制，即受傳質(zhì)過程控制，如氯化、硝化、溴化、磺化、氟化、金屬有機(jī)反應(yīng)和生成微-納米顆粒的反應(yīng)等；由于傳質(zhì)效果較差，故在傳統(tǒng)尺度反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行時(shí)，過程難以控制，且產(chǎn)品質(zhì)量較差。
二：快反應(yīng)
反應(yīng)半衰期介于1s~10min之間，處于傳質(zhì)過程和本征動力學(xué)共同控制區(qū)域，混合效果對這類反應(yīng)的影響較小、甚至可忽略不計(jì)；但當(dāng)這類反應(yīng)的生成焓較大時(shí)，采用常規(guī)尺度反應(yīng)器一般不能及時(shí)把熱量移出，易造成局部溫度過高，最終導(dǎo)致反應(yīng)過程失控和副反應(yīng)的發(fā)生，使反應(yīng)選擇性和產(chǎn)率降低；而利用微反應(yīng)器的高效傳熱性能則可以使反應(yīng)在較低溫度梯度下平穩(wěn)進(jìn)行，反應(yīng)過程易控，可提高目的產(chǎn)物的選擇性和產(chǎn)率。
三：慢反應(yīng)
反應(yīng)半衰期大于10min，處于本征動力學(xué)控制區(qū)域，此類反應(yīng)理應(yīng)更適合于間歇或半間歇釜式；但對于僅在苛刻反應(yīng)條件下才能發(fā)生的反應(yīng)，如：反應(yīng)在高溫、高壓條件下，反應(yīng)物、產(chǎn)物均為劇毒物質(zhì)或反應(yīng)放熱劇烈的反應(yīng)等，若從生產(chǎn)過程安全角度考慮，則適于裝置內(nèi)進(jìn)行，可極大地提高過程安全性能。
