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微通道反應器將在化學(xué)工學(xué)中發(fā)揮出巨大的作用

更新時(shí)間:2018-09-28點(diǎn)擊次數:2109
   微通道反應器將在化學(xué)工學(xué)中發(fā)揮出巨大的作用
  微通道反應器主要是指用微加工技術(shù)制造的用于進(jìn)行化學(xué)反應的三維結構元件或包括換熱、混合、分離、分析和控制等各種功能的高速集成的微反應系統,通常含有當量直徑數量級介于微米和毫米之間的流體流動(dòng)通道,化學(xué)反應發(fā)生在這些通道中,因此微通道反應器又稱(chēng)為微通道反應。
  微反應的發(fā)展
  1996年前后,Lerous和Ehrfeld等各自撰文系統闡述了微通道反應器在化學(xué)工程領(lǐng)域的應用原理及其*優(yōu)勢;
  自1997年開(kāi)始,每年舉辦一屆以“微反應技術(shù)”為主題的會(huì )議;
  2003年4月召開(kāi)的屆“微通道和微小型通道”會(huì )議,限定通道的特征尺度在10μm~3㎜范圍內。
  21世紀由于環(huán)境惡化以及能源枯竭等一系列問(wèn)題,使化學(xué)工業(yè)面臨的機遇和挑戰,由于微通道反應器表現出的諸多優(yōu)點(diǎn),科學(xué)界致力于探索新的反應途徑使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟和環(huán)保。所以我們有必要相信微通道反應器將在化學(xué)工學(xué)中發(fā)揮出巨大的作用。
  微通道反應器的制造
  1、微通道反應器的加工技術(shù)
  微通道反應器材料的選擇取決于介質(zhì)的腐蝕性能、操作溫度、操作壓力、加工方法等。常用的材料有:硅、不銹鋼、玻璃、陶瓷、塑料盒聚合物等材料。
  2、微通道反應器常用加工技術(shù)可分為三類(lèi):
  一是由IC(集成電路)平面制作工藝延伸而來(lái)的硅體微加工技術(shù):包括濕法刻蝕(各向同性刻蝕和各向異性刻蝕)、干法刻蝕(濺射刻蝕、等離子刻蝕)。
  二是超精密加工技術(shù):微細放電加工、激光束加工、電子束加工和離子束加工。
  三是LIAG工藝:包括光刻、電鍍和壓模三步的組合技術(shù),由德國咯爾斯魯厄核研究中心發(fā)明。
  3.微通道反應器的封裝技術(shù)
  微通道反應器常用的封裝技術(shù)有如下四種:
  熱鍵合技術(shù):把兩片拋光的硅或玻璃面對面地接觸,高溫下使相鄰原子間產(chǎn)生共價(jià)鍵,從而形成良好的結合。
  高能束焊接(激光焊接和電子束焊接):常用于微通道反應器中金屬薄片之間的密封鏈接。
  擴散焊接:在高溫和壓力的作用下,將連接表面相互靠近和擠壓,使局部發(fā)生塑性變形,經(jīng)一定時(shí)間后結合層原子間相互擴散二形成的一個(gè)整體。
  微通道反應器粘接:常用于異種材料的鏈接,簡(jiǎn)便廉價(jià),但不適于溫度太高的場(chǎng)合。

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