復雜的氣固相催化微反應器一般都耦合了混合、換熱、傳感和分離等某一功能或多項功能。具有特征的氣相微反應器是麻省理工學院RaviSrinivason等設計制作的T形薄壁微反應器。該反應器用于氨的氧化反應,氨氣和氧氣分別從T形反應器的兩側通道進入,分別經(jīng)過流量傳感器,在正下方通道進口處混合,正下方通道壁外側裝有溫度傳感器和加熱器,而T形反應器的薄壁本身就是一個換熱器,通過變化薄壁的制作材料改變熱導率和調(diào)整壁厚度,可以控制反應熱量的移出,從而適合放熱量不同的各種化學反應。此外,F(xiàn)ranz等還設計制作了一種用于脫氫/加氫反應的微膜反應器,因為耦合了膜分離功能,反應物和產(chǎn)物在反應的同時進行分離,使平衡轉(zhuǎn)化率不斷提高,同時產(chǎn)物的收率也有所增加。耦合反應、加熱和冷卻3種功能的微反應器T形薄壁微反應器微膜反應器及其制作流程液液相反應的一個關鍵影響因素是充分混合,因而液液相微反應器或者與微混合器耦合在一起,或者本身就是一個微混合器。專為液液相反應而設計的與微混合器等其他功能單元耦合在一起的微反應器案例為數(shù)不多。主要有BASF設計的維生素前體合成微反應器和麻省理工學院設計的用于完成Dushman化學反應的微反應器。微通道通過各向異性的蝕刻過程可完成加工新型換熱器,創(chuàng)闊科技。徐匯區(qū)創(chuàng)闊科技微通道換熱器
蓋板上的容器內(nèi)裝有鉑電極,用于加載電流。氣液相微反應器的研究較之液液相微反應器更少,所報道的微反應器按照氣液接觸的方式可分為兩類。T形液液相微反應器一類是氣液分別從兩根微通道匯流進一根微通道,整個結構呈T字形。由于在氣液兩相液中,流體的流動狀態(tài)與泡罩塔類似,隨著氣體和液體的流速變化出現(xiàn)了氣泡流、節(jié)涌流、環(huán)狀流和噴射流等典型的流型,這一類氣液相微反應器被稱做微泡罩塔。另一類是沉降膜式微反應器,液相自上而下呈膜狀流動,氣液兩相在膜表面充分接觸。鋁合金微通道換熱器集成式微通道換熱器,高效緊湊型換熱器請聯(lián)系創(chuàng)闊能源科技。
創(chuàng)闊能源科技制作微反應器的特點,小試工藝不需中試可以直接放大:精細化工行業(yè)多數(shù)使用間歇式反應器。小試工藝放大到大的反應釜,由于傳熱傳質(zhì)效率的不同,工藝條件一般都要通過實驗來修改以適應大的反應器。一般的流程都是:小試"中試"大生產(chǎn)。而利用微反應器技術進行生產(chǎn)時,工藝放大不是通過增大微通道的特征尺寸,而是通過增加微通道的數(shù)量來實現(xiàn)的。所以小試比較好反應條件不需要做任何改變就可以直接進入生產(chǎn)。因此不存在常規(guī)反應器的放大難題。從而大幅度縮短了產(chǎn)品由實驗室到市場的時間。這一點對于精細化工行業(yè),尤其是惜時如金的制藥行業(yè),意義極其重大。
微化工過程是以微結構元件為,在微米或亞毫米()的受限空間內(nèi)進行的化工過程。針對微反應器,通常要求其特征長度小于。在微化工過程中,微小的分散尺度強化了混合與傳遞過程,從而提高了過程的可控性和效率。當將其應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的時候,通常依照并聯(lián)的數(shù)量放大的基本原則,來實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。微化工技術通常包括,微換熱、微反應、微分離和微分析等系統(tǒng),其中前兩者是較為主要的。理解傳熱強化簡單的來說,相較于常規(guī)尺度下的管道,微通道有著極大的比表面積。這保證了在整個傳熱過程中,管壁與內(nèi)在流體之間存在著快速的熱傳遞,能夠很快實現(xiàn)傳熱平衡。理解傳質(zhì)強化一般來說,微通道的尺寸微小,有著更短的傳遞距離,有利于傳質(zhì)過程的快速完成,實現(xiàn)溫度與濃度的均勻分布;同時另一方面,大多數(shù)微尺度流動的雷諾數(shù)遠小于2000,流動狀態(tài)為層流,沒有內(nèi)部渦流,這反而不利于傳質(zhì)的快速完成。而大多數(shù)文獻認為微化工器件仍是強化傳質(zhì)能力的,因為人們已經(jīng)在致力于研究新型的微混合設備和方法。而創(chuàng)闊科技繼而開拓創(chuàng)新制作微通道、微結構的換熱器制作。創(chuàng)闊科技致力于加工設計微通道換熱器。
創(chuàng)闊科技制作的微化工反應器的特點,面積體積比的增大和體積的減小.在微反應設備內(nèi),由于減小了流體厚度,相應的面積體積比得到了的提高。通常微通道設備的比表面積可以達到10000-50000m2/m3,而常規(guī)實驗室或工業(yè)設備的比表面積不會超過l000m2/m3或100m2/m3。因此,比表面積的增加除了可以強化傳熱外,也可以強化反應過程,例如,高效率的氣相催化微反應器就可以采用在微通道內(nèi)表面涂敷催化劑的結構。目前已有的界面積的微反應器為降膜式微反應器,其界面積可以達到25000m2/m3,而傳統(tǒng)鼓泡塔的界面積只能達到100m2/m3,即使采用噴射式對撞流的氣液接觸式反應器的比表面積也只能達到2000m2/m3左右。若在微型鼓泡塔中采用環(huán)流流動,理論上其比表面積可以達到50000m2/m3以上。創(chuàng)闊科技制作微通道換熱器,微結構換熱器,設計加工。徐匯區(qū)創(chuàng)闊科技微通道換熱器
超零界換熱器設計加工,創(chuàng)闊科技。徐匯區(qū)創(chuàng)闊科技微通道換熱器
創(chuàng)闊科技的微通道換熱器是一種采用特殊微加工技術制造的換熱器。當量水力直徑通常小于1mm。該換熱器的特點是單位體積換熱量大,耐高壓,制造難度大。在微通道設計中,如果當量直徑過小時,可能需要關注微尺度效應。此時,傳統(tǒng)的宏觀理論公式不再適用于流動和傳熱。,我們將使用FLUENT制作一個簡單的微通道換熱器案例。當然,微通道換熱器的當量直徑足以通過解決NS方程來模擬。2模型和網(wǎng)格。由于實際換熱器單元較多,流道數(shù)量較大,本案按對稱面截取部分計算。換熱器長度60mm,寬度6mm,微通道高度mm,寬度1mm(當量直徑mm)。全六面網(wǎng)格劃分如下。網(wǎng)格節(jié)點總數(shù)為691096。3求解設置在這種情況下,我們假設介質(zhì)在微通道換熱器流道的流動狀態(tài)為層流,所以選擇層流模型,打開能量方程。我們?yōu)閾Q熱介質(zhì)設置了兩組水/水、氣/水。水和空氣是默認的。事實上,應根據(jù)溫度設置相應的值。換熱器本體由鋼制成,不考慮單元之間連接造成的傳熱阻力(單元與單元之間的集成模型)。換熱器的入口設置為速度入口邊界,出口設置為壓力邊界。根據(jù)以下值設置,介質(zhì)流向為逆流。除上下邊界外,其余為絕緣墻。換熱介質(zhì)序號名稱類型值溫度水/水換熱1熱水入口速度邊界m/s。徐匯區(qū)創(chuàng)闊科技微通道換熱器