高通量微通道反应器的堵塞、放大问题及解决方案

　　高通量微通道反应器具有体积小、热质传递速率快、安全性高等优点，已被广泛用于精细化学品和医药中间体的绿色化合成。

　　

　　然而，常规微反应器仍存在易被固体堵塞、放大困难等问题，限制了其大规模工业应用。如可解决堵塞问题的动态管式反应器、可部分解决放大问题的填充静态混合部件的微通道反应器等。

　　

　　将超声与高通量微通道反应器结合来解决其堵塞与放大问题：

　　

　　1、超声在液体中产生大量剧烈运动、振荡的空化气泡，其机械搅拌作用可强化微通道中流体的混合传质并疏通固体颗粒的堵塞；

　　

　　2、微通道反应器的放大往往需要增加微通道的直径，即所谓的尺寸放大，如大多数工业微反应器将通道直径从实验室的0.1-1mm增大到2-10mm。

　　

　　然而，尺寸放大存在明显的放大效应：通道直径的增大导致比表面减小、流体间平均距离变大，使混合、传质、传热性能非线性下降。

　　

　　研究表明，即便在较大尺寸的微通道中，超声的空化效应仍可有效强化流体的混合传质，部分抵消通道的尺寸放大效应。这些特点使超声微反应器有望成为新一代微通道反应器技术，广泛应用于精细化学品的连续化合成。

　　

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