微反應(yīng)器或微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器或微通道反應(yīng)器是一種在典型結(jié)構(gòu)尺寸小于1mm的化學(xué)反應(yīng)的裝置。國內(nèi)微通道反應(yīng)器技術(shù)也得到快速發(fā)展，涌現(xiàn)出了很多相關(guān)企業(yè)和很多新型流道。微通道反應(yīng)器，因其具有高效和安全的特點(diǎn)，也得到國家的大力推行，下面就讓我們一起來分析一下微通道反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)，了解它如何能夠做到高效和安全。

一、微通道反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)

1.安全性高

對(duì)于反應(yīng)溫度的精準(zhǔn)控制，對(duì)于強(qiáng)放熱反應(yīng)，如果混合和換熱效率不高的話，容易出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象。而微通道內(nèi)部具有很好的傳熱、傳質(zhì)特點(diǎn)，使得反應(yīng)溫度不會(huì)過度堆積，并精準(zhǔn)控制在一定范圍內(nèi)。比表面積大，傳遞速率高，接觸時(shí)間短，副產(chǎn)物少：微反應(yīng)通道特征尺度小，微通道比一般為5000～50000mm，單位體面積上傳熱、傳質(zhì)能力顯著增強(qiáng)。微通道反應(yīng)器擁有微米級(jí)的流道，當(dāng)反應(yīng)在流道中進(jìn)行時(shí)，其傳質(zhì)傳熱都非?？?，這就可以有效避免“飛溫”現(xiàn)象，從而將反應(yīng)控制在爆炸極限范圍內(nèi)穩(wěn)定進(jìn)行。即使出現(xiàn)問題，也僅僅是在單條流道中，不會(huì)因?yàn)榫植苛鞯赖纳郎囟鴮?dǎo)致鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和帶來嚴(yán)重的后果。

2.生產(chǎn)力更高

微通道反應(yīng)器可以做到連續(xù)化生產(chǎn)，進(jìn)料與出料同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)物的停留時(shí)間短，反應(yīng)更加高效，對(duì)比釜式反應(yīng)器的間歇式生產(chǎn)，微通道反應(yīng)器的生產(chǎn)力更高。

3.體積小

不同于釜式反應(yīng)器的龐大罐體，微通道反應(yīng)器是由多條流道進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)，其體積更小，在相同的生產(chǎn)力下，微通道反應(yīng)器的占地面積只有釜式的1/10左右。

4.操作簡單，更易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化

不同于釜式工藝進(jìn)料、攪拌、控溫、出料等等繁雜的操作步驟，微通道反應(yīng)器是連續(xù)化生產(chǎn)，設(shè)備啟動(dòng)后，除非需要檢修，否則可以一直進(jìn)行生產(chǎn)，在過程中，操作員只需要關(guān)注設(shè)備和產(chǎn)物是否正常即可，這樣的簡單操作方式，也更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

5.放大簡單

微通道反應(yīng)器可以通過“數(shù)增”的方式來進(jìn)行放大，這種靠增加并聯(lián)流道數(shù)量的方式，比起釜式工藝的加大釜體體積的放大方式，要更加簡單。

6. 對(duì)高危工藝的適用性更強(qiáng)

微通道反應(yīng)器對(duì)高危工藝的適用性更強(qiáng)，一些原本釜式工藝無法完成的高危工藝，現(xiàn)在都可以用微通道反應(yīng)器來嘗試和實(shí)現(xiàn)。

二、微通道反應(yīng)器的缺點(diǎn)

1.固體物料參與難度大

微通道反應(yīng)器因其流道細(xì)小，當(dāng)有固體反應(yīng)物或產(chǎn)物出現(xiàn)時(shí)，很容易造成堵塞，除非固體能溶解或者只有極少量，否則都無法用微通道反應(yīng)器來進(jìn)行。

2.粘稠度高的物料參與難度大

同上，當(dāng)有粘稠度高的物料參與或生成時(shí)，也非常容易造成通道堵塞的情況，而且后期難以清理。

3.工藝放大成本高

微反應(yīng)器采用“數(shù)增放大”來擴(kuò)大產(chǎn)能，雖然能有效降低放大成本，但處理能力也受到很大限制。其次，微反應(yīng)器的放大看起來簡單，但要實(shí)現(xiàn)卻是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)微反應(yīng)器的數(shù)量大大增加時(shí)，微反應(yīng)器監(jiān)測和控制的復(fù)雜程度大大增加了問，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)來說運(yùn)行成本也大大提高了。盡管微通道反應(yīng)器的放大效應(yīng)小，但目前大家都在用的常規(guī)的反應(yīng)器，而且大多數(shù)釜式工藝都已經(jīng)比較成熟，如果想用另一種工藝代替，就要重新進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，必然要投入大量的精力和資金用于研究，這對(duì)企業(yè)來說將是一筆不小的費(fèi)用。

4.泵的脈沖問題

微通道反應(yīng)器一般是通過機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)流體，但大部分機(jī)械泵都會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)流，造成微反應(yīng)器內(nèi)流體的不穩(wěn)定。目前能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)流的一個(gè)解決方案是電滲流。