微通道反應(yīng)器解決了層流層厚度,換熱攪拌的問題,在底流速狀態(tài)下無法實(shí)現(xiàn)的混合與換熱,而微通道可以在底流去狀態(tài)下混合,因?yàn)樗邆浔砻鎻埩εc切向力。大流速混合在大化工方面處理的比較好,因?yàn)樘幚砹看蟆5窃诰?xì)化工因?yàn)樘幚砹啃?,況且流量大換熱又是一個(gè)挑戰(zhàn),所以微通道特別適合精細(xì)化工行業(yè)。
微通道反應(yīng)器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之一是非常,可以在很短的時(shí)間收集大量的數(shù)據(jù),分析的速度往往會(huì)成為優(yōu)化的瓶頸。NMR等一些在線檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)用,可以極大地提升反應(yīng)的優(yōu)化效率。另外,NMR也能解決一些很難的中控的問題,比如產(chǎn)品沸點(diǎn)高在GC上不能出峰,而又在HPLC上沒有吸收,通過NMR我們可以通過找到特征峰,從而迅速進(jìn)行中控。
隨著微通道反應(yīng)器的使用,蒸飯柜阻礙水蒸氣重整反應(yīng)的換熱限制被微通道內(nèi)的快速動(dòng)力過程消除,從而使得水蒸氣重整反應(yīng)的3個(gè)優(yōu)點(diǎn)可在微通道燃料轉(zhuǎn)化裝置中得以體現(xiàn),即:
(1)由于不受到N2的稀釋,水蒸氣重整產(chǎn)物中的H2含量較高;
(2)通過泵壓縮液態(tài)燃料和水,可直接獲得重整時(shí)需要的高壓,從而不必依靠壓縮空氣提高反應(yīng)壓力;
(3)水蒸氣重整法可以通過燃燒燃料電池陽極排氣中的剩余H2為重整提供熱量,從而有效利用能量,而POX法或者ATR法是熱中性或放熱反應(yīng),不能利用陽極排氣。
微通道反應(yīng)器是微化工技術(shù)發(fā)展過程中研發(fā)的新型反應(yīng)器產(chǎn)品,依據(jù)微化工技術(shù)著重研究的時(shí)空特征尺度的特點(diǎn),該類型反應(yīng)器具有微米級(jí)尺寸的反應(yīng)通道。相比于傳統(tǒng)化工設(shè)備,微通道反應(yīng)器內(nèi)部通道尺寸小,流體薄層間距離極短,通過流體微團(tuán)的介觀粘性變形和分子擴(kuò)散可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物料間的快速微觀混合。