Quais são as limitações atuais dos reatores de microcanais?

Um microrreator é um elemento estrutural tridimensional que pode ser usado para realizar reações químicas e é fabricado em uma matriz sólida por meio de técnicas especiais de microfabricação. Os microrreatores normalmente contêm pequenas dimensões de canal (menos de 500 µm de diâmetro equivalente) e diversidade de canais nos quais os fluidos fluem e nos quais as reações desejadas devem ocorrer.

Os equipamentos de microrreatores podem ser subdivididos em micromisturadores, microtrocadores de calor e microrreatores de acordo com sua finalidade ou função principal. A imagem a seguir mostra o equipamento micro-refletor desenvolvido pela Hangzhou Shenshi:
Trocador de calor de microcanal integrado, placa fria de microcanal integrado, reator de microcanal, dispositivo de sistema de microrreação, etc.

Embora os microrreatores tenham sido amplamente utilizados em pesquisa e desenvolvimento de processos químicos, e sua aplicação na produção comercial esteja aumentando, é difícil para a comunidade empresarial definir quais reações são adequadas para quais reatores de microcanais, porque cada reação As características são diferentes e há existem muitos tipos de dispositivos de reator de microcanal.
Tomando o microrreator de Hangzhou Shenshi Energy Saving Technology Co., Ltd. como exemplo, o atual laboratório de economia de energia Shenshi foi sistematicamente examinado, e agora estão listados alguns tipos experimentais adequados para reatores de microcanal: reação de oxidação, reação de Grignard, reação de adição de Grignard — reação de eliminação, reação de condensação aldólica, reação de diazotização, reação de Baltz-Schiemann, reação de hidrólise de diazotização, reação de nitração, etc.
Um dos maiores problemas enfrentados por todas as empresas de equipamentos de reatores microcanais é o efeito de amplificação em pesquisa e desenvolvimento. Teoricamente, o reator de microcanais é amplificado por quantidade, e nenhum efeito de amplificação ocorrerá. No entanto, este não é o caso no processo de operação real, porque o simples uso de amplificação de quantidade levará a custos de equipamento e custos de controle muito altos. Isso leva ao fato de que, no processo real de aumento de escala, pode ser necessário ajustar o tamanho do canal e a combinação dos reatores, e esses ajustes são extremamente prováveis de causar alterações na área de superfície específica, comprimento da característica de transferência e distribuição do tempo de residência do reator de microcanal, resultando na produção real. Há um desvio entre o processo e o pequeno experimento de teste.

Outro problema é a adaptabilidade do fluxo do processo. Devido ao problema de fluxo, o microrreator terá problemas na conexão entre a seleção da bomba e outras seções subsequentes. Por exemplo, se o rendimento do reator de microcanais for pequeno, isso pode levar a processos subsequentes, como retificação, que simplesmente não podem selecionar equipamentos adequados. Isso deve transformar o processo subsequente em um processo em lote ou precisa adicionar uma unidade de buffer entre os dois processos.

O problema de corrosão dos reatores de microcanais não pode ser ignorado, e os requisitos de resistência à corrosão são maiores do que os dos reatores convencionais. Sabemos que o tamanho do canal do próprio reator de microcanais é muito pequeno.
Os padrões de corrosão em vasos convencionais ainda são muito baixos para reatores de microcanais. Por exemplo, a tolerância à corrosão em nosso contêiner convencional pode ter um valor relativamente grande, como 0,1 mm/a. Desde que a resistência estrutural seja garantida, pode ser usado normalmente. No entanto, o interior do reator de microcanais é o mesmo, o canal é originalmente pequeno e não importa quão forte seja a corrosão, o tamanho característico do canal mudará e até mesmo vazamento interno ocorrerá. Portanto, os requisitos para corrosão de reatores de microcanais são mais rigorosos, especialmente para reatores metálicos, o teste de corrosão deve ser considerado antes da produção.
Como um campo emergente, novos tipos de microrreatores ainda precisam ser desenvolvidos, especialmente na lei de amplificação e aplicação industrial de microrreatores, que precisam ser bastante fortalecidos.