MicRoreactor là gì?

Một microreactor là một thiết bị quy mô rất nhỏ trong đó các phản ứng hóa học có thể diễn ra.Thông thường, nó có chiều dài dưới inch (2,54 cm) và chiều rộng và có thể có độ dày dưới một sáu inch (1,56 mm), mặc dù kích thước khác nhau.Nó thường sẽ có các ống đầu vào và đầu ra, với các kênh hoặc buồng nhỏ bên trong, trong đó các phản ứng diễn ra.Thông thường các chất phản ứng và sản phẩm là chất lỏng mdash;chất lỏng hoặc khí mdash;có thể được giới thiệu bằng cách sử dụng máy bơm nhỏ hoặc exolisis.Tính đến năm 2011, microreactor chỉ được sử dụng cho mục đích thử nghiệm và tạo mẫu, nhưng có một triển vọng thực sự là sử dụng chúng với số lượng lớn để sản xuất hàng loạt hóa chất hữu ích. Thiết bị thường được xây dựng bằng cách khắc các kênh nhỏ vào một vật liệu phù hợpMột cách tương tự như sản xuất các mạch tích hợp.Chúng có thể được làm từ các tấm silicon, thủy tinh, kim loại hoặc vật liệu gốm.Các kênh có thể không rộng hơn một mái tóc của con người.Việc khắc có thể được thực hiện bằng laser, phóng điện hoặc bằng phương tiện hóa học.Thông thường, microreactor được làm từ hai tấm khắc được kẹp với nhau.Tỷ lệ tỷ lệ trên bề mặt-thể tích cao cho phép các phản ứng tiến hành nhanh hơn và thường ở nhiệt độ thấp hơn so với có thể ở quy mô lớn hơn.Các phản ứng tỏa nhiệt cao thường có khả năng nguy hiểm hoặc gây tổn hại cho thiết bị có thể được thực hiện một cách an toàn;Bất kỳ nhiệt nào tạo ra tiêu tan nhanh chóng do khối lượng phản ứng nhỏ hơn nhiều.Một sự thất bại ở một phần của một nhà máy hóa học truyền thống có thể dẫn đến việc giải phóng một lượng lớn hóa chất nguy hiểm hoặc hoàn toàn ngừng sản xuất.Ngược lại, một nhà máy bao gồm một loạt các microreactor lớn sẽ không bị ảnh hưởng đáng kể bởi sự thất bại của một phần. Thông thường, microreactor hoạt động với một dòng phản ứng liên tục.Mặc dù tốc độ sản lượng từ một microreactor riêng lẻ rõ ràng là rất nhỏ, nhưng nó vẫn có thể được coi là một nhà máy nhỏ.Có khả năng sử dụng số lượng rất lớn các microreactor được sản xuất hàng loạt xếp chồng lên nhau để cung cấp các sản phẩm ở quy mô kinh tế và một số khả năng đang được điều tra. Việc sử dụng microreactor trong tổng hợp hữu cơ là một lĩnh vực rất hứa hẹn.Họ cung cấp sự pha trộn nhanh chóng của các chất phản ứng, thời gian phản ứng nhanh, tăng năng suất và xử lý an toàn các hợp chất độc hại và nổ.Việc mở rộng từ trong phòng thí nghiệm đến sản xuất cấp công nghiệp không liên quan đến bất kỳ thay đổi nào đối với các quy trình để đạt được sản lượng tối ưu mdash;Nó chỉ đơn giản là vấn đề bổ sung thêm các đơn vị microreactor.Các phương pháp sản xuất hiện tại đòi hỏi các nguyên liệu thô chính, dầu thực vật và metanol, được trộn với chất xúc tác và còn lại trong vài giờ để hoàn thành phản ứng.Trong một microreactor diesel sinh học, phản ứng gần như ngay lập tức và, một lần nữa, việc mở rộng quy trình lên để tạo ra số lượng hữu ích chỉ đơn giản là kết hợp một số lượng lớn các microreactor.Sản xuất quy mô lớn của hóa chất sử dụng microreactor.Một trong số đó là hiệu ứng tường: chất phản ứng và sản phẩm có xu hướng bám vào các bức tường của buồng phản ứng.Điều này thường không đáng kể đối với sản xuất hóa chất truyền thống sử dụng các tàu phản ứng lớn, nhưng trên quy mô vi mô, một tỷ lệ đáng kể của năng suất tiềm năng có thể bị mất.Một vấn đề khác là rất khó để thực hiện các phản ứng liên quan đến chất rắn, là chất phản ứng hoặc là sản phẩm, trong một microreactor khi chúng có xu hướng làm tắc nghẽn các kênh.