¿Cuáles son las limitaciones actuales de los reactores de microcanales?

Un microrreactor es un elemento estructural tridimensional que se puede utilizar para llevar a cabo reacciones químicas y se fabrica en una matriz sólida mediante técnicas especiales de microfabricación. Los microrreactores normalmente contienen dimensiones de canal pequeñas (menos de 500 µm de diámetro equivalente) y diversidad de canales en los que fluyen los fluidos y en los que se requiere que ocurran las reacciones deseadas.

Los equipos de microrreactores se pueden subdividir en micromezcladores, microintercambiadores de calor y microrreactores según su propósito o función principal. La siguiente imagen muestra el equipo micro-reflector desarrollado por Hangzhou Shenshi:
Intercambiador de calor de microcanal integrado, placa fría de microcanal integrado, reactor de microcanal, dispositivo de sistema de microrreacción, etc.

Aunque los microrreactores se han utilizado ampliamente en la investigación y el desarrollo de procesos químicos, y su aplicación en la producción comercial está aumentando, es difícil para la comunidad empresarial definir qué reacciones son adecuadas para qué reactores de microcanales, porque cada reacción Las características son diferentes y hay Hay muchos tipos de dispositivos de reactor de microcanales.
Tomando como ejemplo el microrreactor de Hangzhou Shenshi Energy Saving Technology Co., Ltd., el actual laboratorio de ahorro de energía de Shenshi ha sido examinado sistemáticamente y ahora se enumeran algunos tipos experimentales adecuados para reactores de microcanales: reacción de oxidación, reacción de Grignard, reacción de adición de Grignard —reacción de eliminación, reacción de condensación aldólica, reacción de diazotización, reacción de Baltz-Schiemann, reacción de hidrólisis de diazotización, reacción de nitración, etc.
Uno de los mayores problemas a los que se enfrentan todas las empresas de equipos de reactores de microcanales es el efecto de amplificación en la investigación y el desarrollo. En teoría, el reactor de microcanales se amplifica por cantidad y no se producirá ningún efecto de amplificación. Sin embargo, este no es el caso en el proceso de operación real, porque el simple uso de la amplificación de cantidad conducirá a costos de equipo y costos de control muy altos. Esto lleva al hecho de que en el proceso real de aumento de escala, puede ser necesario ajustar el tamaño del canal y la combinación de los reactores, y es muy probable que estos ajustes causen cambios en el área de superficie específica, la longitud característica de transferencia y distribución del tiempo de residencia del reactor de microcanal, dando como resultado la producción real. Hay una desviación entre el proceso y el pequeño experimento de prueba.

Otro problema es la adaptabilidad del flujo del proceso. Debido al problema del flujo, el microrreactor tendrá problemas en la conexión entre la bomba de selección y otras secciones posteriores. Por ejemplo, si el rendimiento del reactor de microcanal es pequeño, puede dar lugar a procesos posteriores, como la rectificación, que simplemente no pueden seleccionar el equipo adecuado. Esto tiene que convertir el proceso subsiguiente en un proceso por lotes o necesita agregar una unidad de búfer entre los dos procesos.

El problema de la corrosión de los reactores de microcanal no se puede ignorar, y los requisitos de resistencia a la corrosión son más altos que los de los reactores convencionales. Sabemos que el tamaño del canal del propio reactor de microcanales es muy pequeño.
Los estándares de corrosión en los recipientes convencionales aún son demasiado bajos para los reactores de microcanales. Por ejemplo, la tolerancia a la corrosión en nuestro contenedor convencional puede tomar un valor relativamente grande, como 0,1 mm/a. Siempre que se garantice la resistencia estructural, se puede utilizar con normalidad. Sin embargo, el interior del reactor de microcanal es el mismo, el canal es originalmente pequeño y no importa qué tan fuerte sea la corrosión, el tamaño característico del canal cambiará e incluso se producirán fugas internas. Por lo tanto, los requisitos para la corrosión de los reactores de microcanales son más estrictos, especialmente para los reactores de metal, la prueba de corrosión debe considerarse antes de la producción.
Como campo emergente, aún es necesario desarrollar nuevos tipos de microrreactores, especialmente en la ley de amplificación y la aplicación industrial de los microrreactores, que deben fortalecerse en gran medida.