ما هي القيود الحالية للمفاعلات متناهية الصغر؟

المفاعل الدقيق هو عنصر هيكلي ثلاثي الأبعاد يمكن استخدامه لإجراء تفاعلات كيميائية ويتم تصنيعه في مصفوفة صلبة عن طريق تقنيات التصنيع الدقيق الخاصة. تحتوي المفاعلات الدقيقة عادةً على أبعاد قناة صغيرة (أقل من 500 ميكرومتر من القطر المكافئ) وتنوع القنوات التي تتدفق فيها السوائل والتي تتطلب حدوث التفاعلات المرغوبة.

يمكن تقسيم معدات المفاعلات الدقيقة إلى أجهزة خلط دقيقة ومبادلات حرارة دقيقة ومفاعلات دقيقة وفقًا لغرضها أو وظيفتها الرئيسية. الصورة التالية توضح معدات العاكس الدقيق التي طورتها Hangzhou Shenshi:
مبادل حراري متكامل للقنوات الصغيرة ، لوح بارد متناهي الصغر مدمج ، مفاعل قناة متناهية الصغر ، جهاز نظام تفاعل دقيق ، إلخ.

على الرغم من استخدام المفاعلات الدقيقة على نطاق واسع في عمليات البحث والتطوير في العمليات الكيميائية ، وتزايد تطبيقها في الإنتاج التجاري ، يصعب على مجتمع الأعمال تحديد التفاعلات المناسبة لمفاعلات القنوات الصغيرة ، لأن كل تفاعل تختلف الخصائص ، وهناك هي أنواع عديدة من أجهزة المفاعلات متناهية الصغر.
بأخذ المفاعل الدقيق لشركة Hangzhou Shenshi Energy Saving Technology Co.، Ltd. كمثال ، تم فحص مختبر Shenshi الحالي لتوفير الطاقة بشكل منهجي ، والآن يتم سرد بعض الأنواع التجريبية المناسبة لمفاعلات القنوات الصغيرة: تفاعل الأكسدة ، تفاعل Grignard ، تفاعل إضافة Grignard - تفاعل الإقلاع ، تفاعل تكثيف ألدول ، تفاعل ديازوتيزيشن ، تفاعل بالتز-شيمان ، تفاعل التحلل المائي ، تفاعل النترات ، إلخ.
واحدة من أكبر المشاكل التي تواجه جميع شركات معدات المفاعلات متناهية الصغر هي تأثير التضخيم في البحث والتطوير. نظريًا ، يتم تضخيم مفاعل القناة الصغيرة بالكمية ، ولن يحدث أي تأثير تضخيم. ومع ذلك ، ليس هذا هو الحال في عملية التشغيل الفعلية ، لأن الاستخدام البسيط لتضخيم الكمية سيؤدي إلى ارتفاع تكاليف المعدات وتكاليف التحكم. يؤدي هذا إلى حقيقة أنه في عملية التوسع الفعلية ، قد يكون من الضروري ضبط حجم القناة ومجموعة المفاعلات ، ومن المرجح جدًا أن تؤدي هذه التعديلات إلى تغييرات في مساحة السطح المحددة ، وطول خاصية النقل ، و توزيع وقت المكوث لمفاعل القناة الصغيرة ، مما يؤدي إلى الإنتاج الفعلي. هناك انحراف بين العملية وتجربة الاختبار الصغيرة.

مشكلة أخرى هي القدرة على التكيف من تدفق العملية. بسبب مشكلة التدفق ، سيواجه المفاعل الدقيق مشاكل في الاتصال بين اختيار المضخة والأقسام الأخرى اللاحقة. على سبيل المثال ، إذا كان معدل نقل مفاعل القناة الصغيرة صغيرًا ، فقد يؤدي ذلك إلى عمليات لاحقة ، مثل التصحيح ، والتي لا يمكنها ببساطة اختيار المعدات المناسبة. هذا يجب أن يحول العملية اللاحقة إلى عملية دفعية أو يحتاج إلى إضافة وحدة عازلة بين العمليتين.

لا يمكن تجاهل مشكلة التآكل في المفاعلات متناهية الصغر ، ومتطلبات مقاومة التآكل أعلى من تلك الخاصة بالمفاعلات التقليدية. نحن نعلم أن حجم قناة مفاعل القناة الصغيرة نفسه صغير جدًا.
لا تزال معايير التآكل في الأوعية التقليدية منخفضة للغاية بالنسبة لمفاعلات القنوات الصغيرة. على سبيل المثال ، يمكن أن يأخذ بدل التآكل في حاويتنا التقليدية قيمة كبيرة نسبيًا مثل 0.1 مم / أ. طالما أن القوة الهيكلية مضمونة ، فيمكن استخدامها بشكل طبيعي. ومع ذلك ، فإن الجزء الداخلي من مفاعل القناة الصغيرة هو نفسه ، والقناة صغيرة في الأصل ، وبغض النظر عن مدى قوة التآكل ، سيتغير الحجم المميز للقناة ، وسيحدث حتى تسرب داخلي. لذلك ، فإن متطلبات تآكل مفاعلات القنوات الصغيرة أكثر صرامة ، خاصة بالنسبة للمفاعلات المعدنية ، يجب مراعاة اختبار التآكل قبل الإنتاج.
كمجال ناشئ ، لا تزال هناك حاجة إلى تطوير أنواع جديدة من المفاعلات الدقيقة ، خاصة في قانون التضخيم والتطبيق الصناعي للمفاعلات الدقيقة ، والتي تحتاج إلى تعزيز كبير.