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相对于传统的釜式间歇工艺,微化工技术具有以下优势:

1.传质、传热效率高

微通道反应设备的特征尺寸在微米至毫米级,总传热系数为2000-10000碍奥/(惭3.碍),比表面积达104词106惭2/惭3。其特征尺寸小,混合时间短,带来了较强的传质能力,比表面积大,提高了反应物与器壁之间的热交换效率;传热系数高,化学反应放出的热量容易移出,进而避免过热导的冲料事故甚至是爆炸事故。

2.间歇操作变为连续化操作

将传统的釜式反应器间歇式生产改变为连续化操作,可以大大减少现场操作人员的数量,实现无人值守,避免因人为操作失误导致的安全问题;连续自动进料,不仅减少了批次切换,简化了工艺流程,降低了误操作风险,而且可以方便地引发或终止反应,有利于反应过程的控制,大大提高了反应的安全性;连续化流动反应减少了反应装置中的残余物,即使操作失控,危害程度也极小。

3.增加原料转化率、反应选择性和产物收率

基于微化工技术对于快速放热的高危反应可以极大的增加原料的转化率,实现反应过程的精准控制,从而减少发生副反应,提高反应的选择性和目标产物的收率,减少对环境的影响。

4.节能、低碳、环保

基于良好的传质、传热效能,微化工技术可以将一些低温危险工艺的反应温度有效提升,从而降低冷媒的消耗量,实现节能目的。通过提升反应的浓度与选择性,可以进一步降低叁废的产生,从源头降低碳排放,实现碳减排，碳零排甚至碳负排的远大目标。

6.易工业化放大

微通道反应设备具备多个反应通道并且能够并联放大。与常规的小试装置相比,该反应设备通道尺寸变化小,放大效应也小,可缩短研发周期,减少中试环节,节约研发时间和试验设备经费,有助于实现研究成果从实验室向产业化的快速落地。

7.节约占地

微通道反应设备为连续流设备,多采用模块化、撬装化设计,设备集成度高,用较小的占地面积实现高效的工艺,不仅安全性高,而且还有较高的经济价值和生态效益。