في الصناعة الكيميائية التقليدية ، دفعة رد فعل غلاية كانت مهيمنة لفترة طويلة . ومع ذلك ، مع تزايد الطلب على كفاءة التفاعل ، والسلامة ، والانتقائية ، والاستدامة ، العيوب المتأصلة في بطء نقل الحرارة والكتلة ، من الصعب تضخيم ، والكثير من المنتجات أصبحت أكثر وأكثر وضوحا . في ظل هذه الخلفية ، مايكرو تدفق مفاعل ( mfbr ) ظهرت باعتبارها واحدة من التكنولوجيات الثورية في مجال الهندسة الكيميائية والكيمياء الاصطناعية في العقدين الماضيين . مايكرو تدفق مفاعل ( mfbr ) هو نوع من تدفق مستمر مفاعل مع حجم القناة من 10 إلى 500 ميكرون ، والتي يمكن التحكم بدقة في تدفق المواد المتفاعلة ، والخلط ، والإقامة في الوقت ، وبالتالي تحقيق كفاءة عالية في السيطرة على التفاعلات الكيميائية . ليس فقط تحسين التحكم والتكرار من ردود الفعل ، ولكن أيضا توفير آمنة وممكنة الطريق التقليدية " من الصعب السيطرة " التحول الكيميائي ، مثل مخاطر عالية ، وارتفاع الحرارة الافراج عن رد فعل سريع . في الوقت الحاضر ، هذه التكنولوجيا قد تم تطبيقها على نطاق واسع في مجال البحث والتطوير من الأدوية ، والمواد الكيميائية غرامة ، والمواد التوليف ، والطاقة الحفز ، وهلم جرا .

جوهر microflow المفاعل هو " تأثير الميكروسكيل " – السلوك البدني من microflow المفاعل يتغير جذريا عندما يكون حجم السائل قناة يتقلص إلى ميكرون الحجم .

1 - المساحة المحددة / نسبة الحجم ( تصل إلى 10 ، 000-50 ، 000 م ² / م 3 ) ، أكثر بكثير من التقليدية مفاعل ( عادة أقل من 100 م ² / م 3 ) ، مما أدى إلى زيادة كبيرة في كفاءة نقل الحرارة والكتلة .

2 ، رقائقي تدفق تهيمن عليها الدولة ، وانخفاض عدد رينولدز ، نمط تدفق مستقرة ، من خلال تصميم قناة الهندسة ( على سبيل المثال ، تي ، ص ، اعوج ، دوامة ) لتحقيق ميلي ثانية واحدة الاختلاط .

3 ، دقة التحكم في الوقت الإقامة ، من خلال تنظيم سرعة التدفق وحجم المفاعل ، يمكن التحكم في وقت رد الفعل في الثانية أو حتى ميلي ثانية واحدة ، لتجنب الإفراط في رد الفعل أو المنتجات .

يتكون المفاعل الصغير المتدفق من الأجزاء التالية :

1 ، رقاقة ميكروتشانيلس أو وحدة : المواد بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ ، Hastelloy ، الزجاج ، السيليكون ، السليكوون ( السليكوون ) أو السيراميك ، وفقا للضغط ، ومقاومة التآكل والشفافية في الاختيار ؛

2 ، دقة نظام الضخ : مثل مضخة حقن ، مضخة الحجاب الحاجز أو هبلك مضخة ، وتوفير مستقرة ، لا نبض نقل السوائل ؛

3 ، وحدة التحكم في درجة الحرارة : المتكاملة التدفئة / التبريد وحدة ( مثل حمام الزيت ، التدفئة الكهربائية سترة ، بلتيير عنصر ) ، لتحقيق ± 1 ℃ التحكم في درجة الحرارة ؛

4 ، على الخط رصد ومراقبة النظام : يمكن أن يقترن الأشعة فوق البنفسجية ، الأشعة تحت الحمراء ، رامان أو مطياف الكتلة في الوقت الحقيقي رصد وضبط المعلمات من خلال ردود الفعل .

ميزة تقنية

1 - مراقبة العملية والتكرار

رد فعل الشرط ( درجة الحرارة ، والتركيز ، الإقامة في الوقت ) هي موحدة للغاية ، يمكن تعيين بدقة ، الفرق بين دفعات صغيرة جدا ، ومناسبة خاصة بالنسبة لبرنامج الرصد العالمي الامتثال وسيطة الصيدلانية الإنتاج .

2 - الأمن الأساسي

الحد الأدنى من حجم التفاعل ( عادة أقل من 10 مل ) يقلل كثيرا من مخزون المواد الخطرة . كفاءة تبديد الحرارة يمكن التعامل مع ردود فعل قوية طارد للحرارة ( على سبيل المثال ، نترتة ، غرينيار فعل أزيد ) بأمان . نظام مغلق يمنع تسرب الغازات السامة .

3 - تحسين كفاءة التفاعل والانتقائية

مزيج سريع يمنع رد فعل الجانب ، دقة التحكم في درجة الحرارة لتجنب البقع الساخنة ، في كثير من الأحيان يمكن أن تزيد من العائد من 10 ٪ - 30 ٪ ، والحد من تنقية الخطوات .

4 . سهلة للتكبير والتكامل

في هذه الورقة ، فإننا نستخدم " عدد التضخيم " استراتيجية ، وهذا هو ، بالتوازي مع العديد من وحدات رد الفعل نفسه ، بدلا من التقليدية " حجم التضخيم " لتجنب تأثير التضخيم ، وتقصير الوقت من المختبر إلى التصنيع .

5 - دعم الكيمياء الخضراء

الحد من استهلاك المذيبات ، والحد من استهلاك الطاقة ، وتحسين الاقتصاد الذري ، تمشيا مع مفهوم التنمية المستدامة .

مايكرو تدفق مفاعل ليس فقط نوع جديد من معدات رد الفعل ، ولكن أيضا يمثل نوع من فلسفة التصنيع الكيميائية التي تحولت من " دفعة " التفكير " عملية التفكير " . فإنه يمكن تغيير التفاعلات الكيميائية من " الصندوق الأسود " عملية " التصور ، الكمي ، قابل للتعديل " عملية دقيقة ، من أجل حل المشاكل التقليدية في الصناعة الكيميائية السلامة والكفاءة وحماية البيئة لتوفير مسار جديد .