通过微反应技术实现化工过程强化.pdf

8 ClmMICALENGINEERINGDESIGN 4~：r-设计 2014，24(3) 通过微反应技术实现化工过程的强化 吴 霞 中国医药集团重庆医药设计院 重庆 400042 李雨霖 杨舒雅 大连理工大学 大连 116024 摘要 微反应技术是过程强化的产物，综述微反应技术带来的变革，分析微反应技术对化工过程的强化， 介绍微反应技术的应用范围，微反应器的加工和材料方面的选择以及微反应技术的必威体育精装版进展。 关键词 微反应技术 过程强化 加工 进展 应釜为例，在相同的产能情况下，微反应器的体 1 微反应技术带来的变革 积只有0．1m3引【。以荷兰Chemtrix公司微反应器为 自20世纪8O年代以来，传统化学工业已悄然 例 J，传统间歇反应釜体积为：1000～10000L， 发生了重大的变化，新过程、新设备和新技术使 而微反应器体积为 1tzL至 1OL。反应器体积能缩 新建化工厂具有紧凑、安全、低耗和环境友好等 小的根本原因：将间歇操作的反应改为了连续操 特征。化工过程强化的概念正被广泛接受，英 国 作，试想 1mlMs的液体流量，在连续操作条件下， 人于 1995年举办了第一届国际化工过程强化会议， 每年能生产 30t的产量。而这一产量就是许多药品 至今已召开 了四届国际化工过程强化会议。 所需要的年产量。 过程强化意味着变革而不是渐变…，是指在 2．2 反应停留时间缩短 生产能力不变的情况下，生产过程极大地减少设 微反应器是由一组并联的微通道组成 J，是 备体积、提高设备生产能力，显著地提高能量利 一 个理想的平推流反应器，它的反应结果唯一由 用效率，大幅地减少废物排放。21世纪化学工业 反应动力学决定，微反应器采用连续流体系，传 的轮廓正在改变，新型高效设备已经开始逐渐代 质传热效率高，返混几率小，能更好的控制反应 替数十米高的反应器和分离塔设备。化工过程强 温度和停留时间，改变化学反应的激烈程度，使 化已逐步成为实现化工过程高效、安全、环境友 化学反应速率接近其动力学极限，不再需要原来 好、密集生产。推动社会和经济可持续发展的新 那些为了使化学过程适应 固有设备的调整手段， 兴技术，改变着传统化学工业，使传统化学工业 如添加溶剂，沸点的受热限制，缓慢且不规则的 受到了前所未有的挑战。 搅拌混合等。通过初始条件、边界条件、反应温 2 微反应技术对化工过程的强化 度和停留时间的精确调整和控制可以达到最高的 过程强化的主要 目标是在不降低产能的前提 收率和最好的选择性，避免副反应的发生。以荷 下，通过缩小工厂的规模 ，实现化工厂投资、操 兰Chemtrix公司微反应器为例-5】，传统间歇反应 作和维修费用的降低。过程强化的最终发展导致 釜一般反应停留时间为 l～48h，而微反应器一般 了微反应技术这一新领域的产生…。微反应技术