膜式反应器英文解释翻译、膜式反应器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 film reactor

分词翻译：

膜的英语翻译：

film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【医】 coat; envelope; film; lemma; membranae membranae; membranae membrane
panniculus; theca; thecae; tunic; tunica; velamen; velamenta
velamentum

式的英语翻译：

ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type

反应器的英语翻译：

reactor
【医】 reactor

专业解析

膜式反应器（Membrane Reactor, MR）是一种将化学反应与膜分离过程耦合在一个单元设备中的高效化工装置。其核心在于利用具有特定选择性的膜材料，在反应进行的同时或同步地分离出产物或某一反应组分，从而打破化学平衡限制、提高反应效率、简化工艺流程或实现产物的原位分离。

1. 核心原理与功能耦合

反应与分离一体化：传统反应器完成反应后，产物通常需要后续的分离纯化步骤（如蒸馏、萃取）。膜式反应器则将具有特定分离功能（如渗透、选择性透过）的膜（如陶瓷膜、金属膜、高分子膜）集成到反应区域（如管式、板框式、中空纤维式结构）或其附近。
打破平衡限制：对于受化学平衡限制的可逆反应（如加氢、脱氢、酯化、水合等），膜可以选择性移除产物之一（例如，在脱氢反应中移除氢气 H₂，在酯化反应中移除水 H₂O）。根据勒夏特列原理，这推动反应平衡向生成产物的方向移动，显著提高目标产物的转化率，甚至超越传统反应器的热力学平衡限制。
产物原位分离与纯化：膜可以选择性地允许目标产物透过而截留反应物或催化剂，实现产物的即时分离和初步纯化，减少后续分离能耗和成本。
反应物控制与分布：在某些构型中（如催化膜反应器），膜可以控制反应物（如氧气）的加入速率和空间分布，优化反应选择性，减少副反应。

2. 核心组件与分类

膜材料：根据应用需求选择，常见类型包括：
- 多孔膜：基于分子尺寸筛分（微滤、超滤），常用于生物反应或大分子分离。
- 致密膜：基于溶解-扩散机制，对特定气体具有高选择性（如 Pd 或 Pd 合金膜对 H₂，氧离子传导膜对 O₂）。
- 离子交换膜：用于电化学过程或基于电荷的分离。
反应器构型：主要分为：
- 惰性膜反应器 (Inert Membrane Reactor)：膜本身不参与催化，仅提供分离功能。反应发生在膜一侧的催化剂床层中。
- 催化膜反应器 (Catalytic Membrane Reactor, CMR)：膜本身具有催化活性（如负载催化剂的膜或膜材料本身是催化剂），或催化剂嵌入膜结构中，反应在膜表面或膜孔内进行。
接触方式：反应物与膜接触方式多样，如管式（反应物在管程或壳程）、板框式、中空纤维束式等。

3. 主要优势

提高转化率与收率：突破热力学平衡限制，尤其适用于平衡受限反应。
增强选择性：通过控制反应物浓度分布或及时移走目标产物，减少副反应。
过程强化与集成：减少设备数量，缩小工厂占地面积，降低能耗和操作成本。
提高安全性：对于涉及易燃易爆或有毒物质（如 H₂, O₂）的反应，膜可以控制其浓度或实现安全分离。
催化剂回收与再利用：膜可截留纳米催化剂或酶，便于连续操作和催化剂回收。

4. 典型应用领域

制氢与纯化：烃类（甲烷、甲醇、乙醇）重整制氢耦合 Pd 膜分离 H₂；水煤气变换反应耦合 H₂ 分离。(来源：国际氢能期刊 International Journal of Hydrogen Energy, 化学工程领域综述)
脱氢反应：长链烷烃脱氢制烯烃（如乙苯脱氢制苯乙烯），移除 H₂ 提高转化率。
选择性氧化：使用氧渗透膜（如钙钛矿型氧化物膜）控制氧的加入，进行甲烷部分氧化制合成气、乙烷氧化脱氢制乙烯等。 (来源：化学工程科学 Chemical Engineering Science)
酯化/水解反应：使用亲水膜（如渗透汽化膜）移除反应生成的水，推动酯化反应平衡；或用于生物柴油生产中的甘油分离。
酶催化/生物转化：利用超滤/微滤膜截留酶或细胞，实现连续生物反应和产物分离（如膜生物反应器 MBR 的延伸应用）。
环境治理：催化膜用于废水中有机污染物的降解。

膜式反应器（Membrane Reactor）代表了化工过程强化的重要方向。它通过将反应单元与膜分离单元有机结合，利用膜的选择性透过特性，实现了对反应进程的主动调控（打破平衡、控制分布）和对产物的原位分离，从而在提高效率、降低能耗、简化流程和提升安全性方面展现出显著优势。其核心在于“反应-分离耦合”这一设计理念。

网络扩展解释

膜式反应器是一种将化学反应或生物反应与膜分离技术相结合的设备，通过膜的渗透或截留特性，同步实现反应物的转化与产物的分离。其核心优势在于提高反应效率、减少副产物生成，并简化工艺流程。以下从多个维度进行详细解析：

1.定义与基本原理

膜式反应器通过膜的选择性渗透功能，在反应过程中实时分离产物或副产物，从而打破化学平衡限制，提升反应转化率。例如，在酶催化反应中，膜可截留酶催化剂，使反应物持续接触酶，同时允许产物透过膜排出。

2.主要类型

按结构分类：包括平板状、螺旋卷型、转盘式（立式/卧式）、中空纤维膜反应器等。其中平板和螺旋卷型压降小、易于放大，但单位体积催化效率较低。
按功能分类：
- 催化膜反应器：膜本身作为催化剂载体；
- 惰性膜反应器：膜仅用于分离，不参与催化；
- 膜生物反应器（MBR）：结合微生物反应与膜过滤，用于污水处理。

3.工作特点

高效性：通过产物即时分离，避免逆反应，尤其适用于受化学平衡限制的反应。
低能耗：部分反应可在常温常压下进行，热能可循环利用。
一体化设计：将反应、分离、净化集成于单一设备，减少传统工艺中的多步骤操作。

4.典型应用领域

生物化工：如固定化酶反应，用于制药或食品工业。
污水处理：膜生物反应器（MBR）直接通过微滤分离污染物，处理水质可达回用标准。
催化反应：在石油化工中，膜反应器用于选择性分离氢气等产物，提升反应效率。

5.局限性

膜污染与成本：长期运行可能导致膜堵塞，需定期清洗或更换；
适用场景限制：高浓度污染物处理效果有限，多用于中低污染负荷的工业废水。

如需进一步了解具体案例或技术参数，可参考、4、7等来源。