微通道反应器(连续流动化学)

微反应工艺,即采用微通道反应器代替传统的化学反应器进行化学反应的工艺,并实现工业生产的技术。微通道反应器(连续流动化学)具有高效性、灵活性、安全性等特点。

  • 耐温: -30℃-280℃
  • 耐压: ≤70bar
  • 流量: 0-80mL/min
  • 持液量: 0.063-80ml

流动化学反应器是一种经过验证、安全、高效、节省成本且可靠的替代化学处理的传统间歇设备。连续流微通道反应器可以在各种不同的反应器类型和条件下进行反应,模块化系统组件灵活且易于使用,产品已涵盖常规有机合成、光化学、电化学等应用场景。微反应系统灵活能适应不断变化的研究需求;系统高效允许每个用户完成更多工作;提供一流的流量和温度控制精度确保结果的可重复性;系统可靠、使用方便,用户花时间考虑化学反应,而不是系统。将批量生产转为连续流程生产,能够更好解决爆炸、效率低、污染严重、能耗大的重大隐患。

流动化学反应器是一种经过验证、更安全、更高效、更耐用、更安全、高效、节省成本且可靠的替代化学处理的传统间歇设备。迈库弗洛微反应器具有显着节省空间、成本和时间,同时还提高纯度、增加产量并显着改善药品生产过程的质量、生产信心和经济性。

采用连续流微通道反应器好处:

·更好的过程控制、更高的产品收率和纯度、更短的反应时间和更少的浪费。

·结构紧凑、高效和模块化的反应器设计,具有良好的可扩展性。

·更好、更一致的产品和工艺质量。

·更小的物理占地面积,从而降低资本、运营和维护成本。

·卓越的混合、增强的传热和传质、宽泛的压力和温度操作控制。

·“即插即用”模块化设备,较低的资本投资。

·减少对环境的影响。

1.连续流动化学-微通道反应器工艺

微反应工艺,即采用微通道反应器代替传统的化学反应器进行化学反应的工艺,并实现工业生产的技术。

微流体工艺过程连续,系统密闭, 瞬间反应物料量小, 可精确控制反应条件自动控制程度高,实现了反应过程。

 近年来微流体技术的快速发展。已经在化学、中间体及生命科学等领域上造成革命性的冲击。据不完全统计,在精细化工反应中,大约有20%的反应可以通过采用微流体化工技术。相信未来将会有更多的反应可以通过该技术实现。

 在收率、选择性或安全性等方面得到提高。微化工技术可用于高效换热、高效混合、强放热反应过程,高附加值精细化学品、剧毒物质、超细/纳米颗粒以及高能炸药的生产过程。

在目前世界范围资源日趋减少,环境问题越来越严重的情况下,微反应技术可以打造更安全、更环保、更高效的化学产品的生产之路,对于未来化工行业的发展具有十分重大的意义。

2.连续流动化学-微通道反应器技术原理及优势

微反应化工工艺有利于实现“更好” “更快” “更便宜” “更安全” “更环保”化学反应过程 。更高的产率和更好的选择性是微反应工艺的主要目标。

基本原理:

 通过特殊设计的微结构单元对流经的反应流体进行切割,实现反应流体见以微米时空尺寸,甚至更小进行混合和换热。与传统化工技术相同,微化工技术也使用反应器、混合器、换热器等单元组件。

技术优势:

 同传统化工工艺相比,微化工工艺微反应工艺实现了对传质传热的真正强化,使化学过程:

(1) 传质传热快:微反应器能使化学反应速率接近他们的动力学极限,比表面积大,扩散距离短,传递速率高;传质传热效率较常规设备提高2-3个数量级;

(2)收率高:精确控制停留时间与反应温度,减少副产物,提高选择性和收率,简化工艺,提高产能;

(3)安全环保:反应过程密闭连续,瞬间持有量小,自动化控制程度高,可精确控制反应;

(4)经济节能:数增放大,无放大效应,转化周期短;占地面积小,大大降低投资成本及能耗;

3.连续流动化学-微通道反应器应用领域

微反应器目前主要应用于:精细化工(农药、染料、助剂、香精香料)、医药中间体、纳米材料、高分子材料等。

微反应器主要应用反应类型:快速反应、瞬间反应、强放热反应、传质控制反应(液液非均相、气液非均相)、反应时间敏感(不稳定中间体、不稳定产品)、工艺难放大体系等。

4.MF系列连续流反应器(微通道反应器)技术参数

连续流反应系统

型号

名称

单板持液量

耐温

耐压

流量范围

特点/优势

MF-V4

实验型玻璃微反应器

0.063~0.6ml

-20 °C~195 °C

≤ 25 bar

0~10ml/min

模块化设计,可串联/并联多个反应模块实现一步或多步反应有机合成;

持液量小,减少昂贵试剂消耗,降低工艺研发成本;

良好的传质、传热、高效混合及优秀的操作安全性;

MF-V6

小试级玻璃微反应器

3~9ml

-30℃-280℃

≤ 20 bar

0~100ml/min

模块化设计,可串联/并联多个反应模块实现一步或多步反应有机合成;

可视性强,便于观察反应过程发现问题及工艺改进,易于清洁。可用于光化学反应;

集成多层玻璃结构,集混合、反应、换热于一体;

流速范围广,既可用于实验室研发也可用于80吨年通量的小规模生产。满足公司不同的需求;

MF-V9

中试玻璃微反应器

80ml

-20 °C~195 °C

≤ 16 bar

0.6~3ml/min

模块化设计,可串联/并联多个反应模块实现一步或多步反应有机合成;

可视性强,便于观察反应过程发现问题及工艺改进,易于清洁。可用于光化学反应;

集成多层玻璃结构,集混合、反应、换热于一体;

MF-V6G

光化学反应器

3~18ml

-30℃-280℃

≤ 20 bar

0~100ml/min

模块化设计,可串联/并联多个反应模块延长停留时间,可实现一步或多步反应有机合成;

集成多层玻璃结构,集混合、反应、换热于一体;

高硼硅玻璃,315nm-可见光透光率90%;

MF-V6GQ

光化学反应器

3~18ml

-30℃-280℃

≤ 20 bar

0~100ml/min

模块化设计,可串联/并联多个反应模块延长停留时间,可实现一步或多步反应有机合成;

集成多层玻璃结构,集混合、反应、换热于一体;

石英玻璃,180nm-光透光率90%;

MF-MV6

小试金属微反应器

14ml

-30℃-300℃

≤ 70 bar

0~400ml/min

模块化设计,可串联/并联多个反应模块延长停留时间,可实现一步或多步反应有机合成;

*反应器耐高温高压,可根据需求选配TA2、SUS316L HC276、HB-2、2205双相钢、904L等;

MF-ELEFLOW

电化学反应器

/

-20 °C~190 °C

20 bar

0~10ml/min

1、MF-ELFlow连续流电化学反应器相比其他电化学合成设备采用集成式更方便、简易的设计结构,简易装夹,电极板及芯片集成化设计,性比价更高。可手动快速组装,组装过程只需几分钟即可完成;

2、特色的加热制冷板设计(水冷接头、电极头);

3、采用慢走丝线切割工艺成型,可以控制电极温度-30-200摄氏度;

4、省去集电器单元,电极间距0.025-2mm按需调控,芯片池深0.05-2mm按需调控,可实现单独流通池单元和整流通池,实现单电解池反应和双电解池反应;

5、无需工具手紧组装,绝缘螺丝连接,击穿电压高达20kv;

6、电极材质可选等静压石墨、99.9纯紫铜、发泡镍等,密封强度可达20bar;

7、水/醇体系、纯有机相体系、双池体系所用膜片型号不一样,订购时请说明体系。

8、采用密封圈来防止漏液。多线程列管式并联树杈结构降低电阻,可实现不用电解液反应。

MF-X1

固液静态混合器

0.3mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-200mL/min

材质:SUS316L、TA2

混合原理:混沌流沉降

适用:液-液-固

用途:适用于没有固体颗粒的混合过程

特点:可拆卸设计,耐高温高压静态微混合器

MF-X2

液液静态混合器

0.076mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-200mL/min

材质:SUS316L、TA2

混合原理:内交叉错流

适用:液-液-液

用途:适用于没有固体颗粒的混合过程

特点:可拆卸设计,耐高温高压静态微混合器

MF-X3

气液静态混合器

0.12mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-200mL/min

材质:SUS316L、TA2

混合原理:点喷射流

适用:气-液-液

用途:适合气体参与或者气体生成的过程

特点:可拆卸设计,耐高温高压静态微混合器

MF-X4

高通量静态混合器

18mL

-25℃~280℃

≤20MPa

0.01-1000mL/min

材质:SUS316L、TA2

混合原理:内交叉错流

适用:液-液-液

用途:适用于混合过程中有剧烈能量变化的工艺,且没有固体颗粒生成的混合过程

特点:可拆卸设计,耐高温高压静态微混合器

MF-X3G

气液玻璃静态混合器

0.12mL

-25℃~195℃

≤7MPa

0.01-10mL/min

材质:高硼硅

混合原理:点喷射流

适用:气-液-液

用途:适合气体参与或者气体生成的过程

特点:玻璃全密封一体化设计,可视化


       微通道反应器具有独特的内部结构,能够改善流体的混合,增强传质和提高总传热效率,因此适用于多相反应以及高风险或恶劣条件下的反应高温、低温等条件。

微反应器设备特点:

(1)适用于黏度0-100cp范围的液液反应;

(2)比表面积大;

(3)模块化、可灵活扩展可以实现多个反应模块/并联任意组合,延长停留时间,可用于多种原料同时或分批进料,实现一步或多步连续化反应

(4)可以实现多段控温,根据不同反应条件进行多端温度控制;

(5)反应过程的温度可选择由无纸记录仪或者PLC控制系统记录并输出;

(6)反应过程中有反应压力安全保护装置;

(7)可以选配高气相分压液体辅助输送装置,保证介质的输送精度;

(8)良好的传热、传质

适用工艺范围:

1、 快速的强放热、吸热反应高温、高压反应;  

2、 要求快速均匀混合达到浓度均一的反应;  

3、 涉及不稳定中间产物或存在多种连串副反应的反应;  

4、 要求精确控制反应工艺参数(如温度、压力、摩尔比、反应时间)的反应;

5、 涉及危险化学品或高温高压的反应;  

6、 要求工艺稳定、可重复性好的反应;

7、 要求高摩尔收率的反应;  

8、 要求减少溶剂比例的反应;  

9、 放大效应或批次量限制无法大规模生产的反应;  

10、 严格控制光化学纯度的反应;  

11、 要求缩短反应时间、降低能耗的反应;

12、将批量生产转为连续生产,解决了爆炸、效率低、污染严重、能耗大的重大隐患。

用途:可执行不同类型的反应适用于快速(强放热)反应液液反应、气液反应、吸/放热反应,可用于硝化反应、磺化反应、氧化反应、过氧化反应、烷基化反应、氨基化反应、光气化反应等反应过程。可用于微反应工艺开发及精细化学品合成。


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