
【化】 microreactor
miniature; minitype
【計】 minisize
【化】 miniature; minitype
reactor
【醫】 reactor
微型反應器(Microreactor),又稱微通道反應器或微化工系統,是一種在微米尺度(通常通道尺寸在10-1000微米範圍内)内進行化學反應的連續流裝置。它通過精密加工的微結構單元實現反應物的高效混合、傳熱和傳質,從而顯著提升反應效率、安全性和可控性。以下是其核心含義與特點的漢英對照解釋:
微型反應器是利用微加工技術制造的、包含微米級通道或腔室的裝置,用于在連續流動條件下進行化學反應。其核心在于通過微尺度效應強化傳遞過程,實現傳統反應器難以達到的高效、安全與精準控制。
Amicroreactor is a device fabricated using microfabrication techniques, containing micro-scale channels or chambers, designed to carry out chemical reactions under continuous flow conditions. Its essence lies in leveraging micro-scale effects to intensify transport processes (mass/heat transfer), enabling high efficiency, safety, and precise control unattainable with conventional reactors.
來源:國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)術語數據庫(化學工程領域标準定義參考)。
高效傳質與混合 (Enhanced Mass Transfer & Mixing)
微通道内層流擴散距離短,分子混合時間可縮短至毫秒級,特别適合快速反應(如硝化、重氮化)。
英文:Laminar flow in microchannels reduces diffusion paths, enabling mixing in milliseconds, ideal for fast reactions (e.g., nitration, diazotization).
來源:《化工百科全書》"微反應技術"條目。
精準溫度控制 (Precise Temperature Control)
高比表面積(~10,000–50,000 m²/m³)實現超快熱傳導,可精确控制強放熱反應溫度,避免熱點和副産物。
英文:High surface-to-volume ratio allows rapid heat exchange, enabling isothermal operation for highly exothermic reactions, minimizing hotspots and byproducts.
來源:美國化學工程師學會(AIChE)期刊評述。
本質安全性 (Inherent Safety)
微升級反應體積顯著降低失控反應風險,有毒/易燃試劑可原位消耗,減少儲存隱患。
英文:Microliter-scale reaction volume minimizes consequences of runaway reactions; hazardous reagents are consumed in situ, reducing storage risks.
來源:英國皇家化學會(RSC)《綠色化學》安全工程指南。
英文:High-throughput screening, continuous manufacturing of intermediates (e.g., API synthesis).
英文:High-selectivity synthesis of dyes, fragrances.
英文:Synthesis of monodisperse quantum dots/nanoparticles.
綜合來源:劍橋大學微反應系統研究組技術白皮書。
參數 | 微型反應器 | 傳統釜式反應器 |
---|---|---|
混合時間 | 毫秒級 (ms) | 秒至分鐘 (s-min) |
比表面積 (m²/m³) | 10,000–50,000 | 100–1,000 |
放大方式 | 數量放大 (Numbering-up) | 幾何放大 (Scale-up) |
失控反應風險 | 極低 (Very Low) | 較高 (High) |
數據整合來源:德國DECHEMA研究院微過程工程報告。
微型反應器(或微反應器)是一種小型化、精密化的化學反應設備,其特征尺寸通常在微米至毫米級别。以下是其核心要點:
微型反應器是微米級通道系統,通過精密加工技術制造,包含混合、換熱、反應、分離等功能單元。盡管通道微小,但通過并行分布大量通道可實現規模化生産。
微型反應器并非簡單縮小設備,而是通過微化工技術整合傳感器、控制單元等,實現連續化、自動化生産。其優勢包括安全性高、能耗低、副産物少。
"微型反應器"常與"微反應器"混用,但部分文獻中前者特指高壓磁力反應裝置(如加氫反應),後者更側重微通道系統。實際使用需結合具體場景區分。
如需更詳細技術參數或案例,可參考(賢集網)和(原創力文檔)中的分析。
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