Существенные преимущества микрореакторов перед обычными резервуарными реакторами

• Точный контроль температуры реакции: 

Оборудование для микрореакций достигает превосходной эффективности теплопередачи благодаря чрезвычайно высокой удельной поверхности. Даже если в процессе реакции мгновенно выделяется большое количество тепла, микрореактор успевает отвести его и стабилизировать температуру реакции. В отличие от этого, когда в обычных реакторах протекают сильные экзотермические реакции, время от времени происходит локальный перегрев из-за недостаточной эффективности теплообмена. Локальный перегрев не только приводит к образованию побочных продуктов, влияет на выход и селективность продукта, но и может привести к авариям или даже взрывам при бурных реакциях.

• Точный контроль времени реакции: 

В обычных реакциях периодического действия реактивы обычно добавляют постепенно, чтобы предотвратить слишком интенсивные реакции. Однако такой метод может привести к тому, что время реакции некоторых материалов будет слишком большим, что, в свою очередь, увеличит время пребывания реактивов, продуктов или промежуточных продуктов в условиях реакции, что приведет к образованию побочных продуктов и снижению выхода реакции. Технология микрореакторов позволяет проводить реакции в непрерывном потоке через микротрубки, которые могут точно контролировать время пребывания материалов в условиях реакции. По достижении оптимального времени реакции материал можно быстро перевести на следующую стадию реакции или завершить реакцию, что позволяет избежать чрезмерного количества побочных продуктов, вызванного слишком длительным временем реакции.

• Материалы смешиваются равномерно в одно мгновение с соблюдением точных пропорций: 

Для тех быстрых реакций, которые требуют строгого соотношения реакционных материалов, при недостаточном перемешивании легко привести к чрезмерному локальному соотношению, что приведет к образованию побочных продуктов. Это явление неизбежно в реакторах периодического действия. Реакционные каналы микрореактора составляют всего от десятков до тысяч микрон, и материалы могут быть точно и быстро перемешаны в соответствии с соотношением, что эффективно снижает образование побочных продуктов.

• Конструкция обеспечивает безопасность: 

В отличие от реакторов периодического действия, в микрореакторах реакция протекает непрерывно, поэтому количество химических веществ, остающихся в реакторе, всегда остается на низком уровне. Даже в случае потери контроля потенциальный вред очень ограничен. Кроме того, превосходная эффективность теплопередачи микрореакторов означает, что даже если в ходе реакции внезапно выделяется большое количество тепла, оно может быть быстро отведено, обеспечивая стабильную температуру реакции и снижая вероятность аварий, связанных с безопасностью и качеством. В результате микрореакторы легко справляются с жесткими технологическими требованиями и обеспечивают безопасное и эффективное производство.

• Отсутствие эффекта усиления:

В тонком химическом производстве часто используются реакторы периодического действия. Из-за разницы в эффективности тепло- и массообмена между крупным производственным оборудованием и небольшим испытательным оборудованием, масштабирование процесса при небольших испытаниях часто требует периода исследований, и обычные шаги таковы: небольшое испытание - пилотное испытание - крупное производство. При использовании технологии микрореакторов для производства масштабирование процесса достигается не за счет увеличения размера микроканалов, а за счет увеличения их количества. Таким образом, оптимальные условия реакции на этапе малых испытаний могут быть сразу применены в производстве без корректировки, что устраняет проблему масштабирования в традиционных реакторах периодического действия и значительно сокращает цикл разработки продукта.