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連續(xù)流微反應器是化工、醫(yī)藥、精細化工等領域的微尺度連續(xù)化反應核心設備,也常被稱作微通道反應器,核心是在微米級的微通道內實現(xiàn)反應物料的連續(xù)進料、混合、反應與出料,依托微尺度空間的結構特性實現(xiàn)高效傳質傳熱,同時通過連續(xù)化的反應模式替代傳統(tǒng)的批次式釜式反應,從根本上優(yōu)化反應過程的可控性、效率與安全性。該設備是現(xiàn)代綠色化工、精細化工和生物醫(yī)藥合成的關鍵裝備,廣泛應用于高危反應、強放熱反應、快速反應、難放大反應的工藝開發(fā)與工業(yè)化生產(chǎn),也是推動化工生產(chǎn)向連續(xù)化、精細化、智能化轉型的核心工具。
連續(xù)流微反應器為模塊化集成設計,各單元可根據(jù)反應工藝需求靈活組合、拆卸,整體結構圍繞“連續(xù)化、準確化、微尺度反應”打造,核心由進料系統(tǒng)、混合單元、微反應核心單元、控溫系統(tǒng)、出料與分離系統(tǒng)、控制系統(tǒng)六大核心部分組成,各單元協(xié)同工作,保證反應流程的連續(xù)與穩(wěn)定,無冗余結構且適配不同工藝的改造需求:
進料系統(tǒng):反應物料的輸送與計量核心,包含精密計量泵、進料管路、閥門等部件,可根據(jù)工藝要求準確控制不同物料的進料流速、比例和壓力,實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的物料輸送,同時能適配液體、氣體、甚至少量懸浮液等不同形態(tài)的物料,保證進料的準確性和一致性。
混合單元:實現(xiàn)多相物料的快速均勻混合,核心為微混合器,其內部設計有微米級的混合結構,能讓物料在短距離和時間內完成混合,避免傳統(tǒng)釜式反應中混合不均導致的局部副反應,提升主反應的收率,混合效果直接決定后續(xù)反應的效率。
微反應核心單元:連續(xù)流微反應器的“反應中心”,也是微尺度反應的核心載體,由多根或多組微通道模塊組成,微通道的截面為微米級,內部可根據(jù)反應需求設計成直通道、曲通道、帶微結構的通道等形式,部分催化反應的微通道內還會負載催化劑,形成微催化反應器,該單元是實現(xiàn)傳質傳熱和反應的關鍵。
控溫系統(tǒng):為反應提供準確的溫度環(huán)境,包含恒溫浴、導熱介質循環(huán)裝置、溫度傳感器等部件,通過導熱介質與微反應單元的緊密接觸,實現(xiàn)對微通道內反應體系的準確控溫,可快速制冷或加熱,能有效吸收強放熱反應的熱量,也能為吸熱反應持續(xù)提供熱量,避免溫度波動對反應的影響。
出料與分離系統(tǒng):負責反應后物料的連續(xù)收集與初步分離,包含出料管路、壓力調節(jié)閥、氣液分離器、固液分離器等部件,可根據(jù)反應產(chǎn)物的形態(tài)和性質,完成氣液、固液等相的初步分離,同時通過壓力調節(jié)閥調控整個反應系統(tǒng)的壓力,適配高壓、常壓等不同反應壓力要求。
控制系統(tǒng):設備的“中樞”,由觸摸屏、可編程控制器、各類傳感器(溫度、壓力、流速)組成,可實時監(jiān)測并準確調控進料流速、反應溫度、系統(tǒng)壓力、物料停留時間等核心工藝參數(shù),實現(xiàn)反應過程的自動化控制,同時可記錄所有工藝數(shù)據(jù),支持數(shù)據(jù)追溯和工藝優(yōu)化,部分機型還可實現(xiàn)遠程控制與工藝聯(lián)動。
此外,針對不同的反應需求,還可配套增設催化劑負載單元、在線檢測單元、物料預處理單元等輔助模塊,實現(xiàn)反應流程的一體化集成。


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