微通道反應器搶占新型設備要角

    微通道反應器利用精密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應器，微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應設備的外形尺寸小或產品的產量小。
    微通道反應器是一個比較廣泛的概念，并有很多形式，既包括傳統的微量反應器，也包括聚合反應器、反相膠束條紋反應器、微聚合反應器和固體模板微反應器等。微通道反應器的對化學反應的共同特點是將其控制在極其微小的空間內，反應通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現很高的產量。
    微通道反應器利用微反應器能克服釜式反應器的缺點。如果關于微反應器的這個預言是正確的，那么這將是對化工工藝的一次*的改革。 微通道反應器這種新化工工藝必然會有廣闊的應用前景。許多學術報道都做了傳統反應器與微反應器的比較，并發現應用微反應器比傳統反應器更能強化反應過程。
    隨著微通道反應器結構的使用，蒸飯柜阻礙水蒸氣重整反應的換熱限制被微通道內的快速動力過程消除，從而使得水蒸氣重整反應的3個優點可在微通道燃料轉化裝置中得以體現，即：（1）由于不受到N2的稀釋，水蒸氣重整產物中的H2含量較高；（2）通過泵壓縮液態燃料和水，可直接獲得重整時需要的高壓，從而不必依靠壓縮空氣提高反應壓力；（3）水蒸氣重整法可以通過燃燒燃料電池陽極排氣中的剩余H2為重整提供熱量，從而有效利用能量，而POX法或者ATR法是熱中性或放熱反應，不能利用陽極排氣。
    由于微通道水煤器轉換反應器大大減小了熱質傳遞的阻力，觀察到快速本征反應動力，在這種反應機理下，反應物質與催化劑只接觸25ms便可將99.8%的CO轉化。因此，這種采用微通道反應器的水煤氣轉換器系統的體積可以比常規體積減小一到兩個數量級，從而使它適用于車輛上使用。
    微通道反應器是微化工技術發展過程中研發的新型反應器產品，依據微化工技術著重研究的時空特征尺度的特點，該類型反應器具有微米級尺寸的反應通道。相比于傳統化工設備，微通道反應器內部通道尺寸小，流體薄層間距離極短，通過流體微團的介觀粘性變形和分子擴散可實現反應物料間的快速微觀混合。
    流體與器壁間有充分的接觸面積，故而使換熱效率顯著提高，可實現反應過程中的原位換熱；再者，微通道反應器通道內微小的持液量使得微通道反應器具有明顯的安全性能；綜上特點，微通道反應器可應用于快速混合、強放熱及易燃易爆的化工反應過程，并且能顯著提高過程安全性以及實現連續化操作的過程。