相對于傳統(tǒng)的釜式間歇工藝,微化工技術(shù)具有以下優(yōu)勢:

1.傳質(zhì)、傳熱效率高

微通道反應(yīng)設(shè)備的特征尺寸在微米至毫米級,總傳熱系數(shù)為2000-10000KW/(M3.K),比表面積達(dá)104~106M2/M3。其特征尺寸小,混合時間短,帶來了較強(qiáng)的傳質(zhì)能力,比表面積大,提高了反應(yīng)物與器壁之間的熱交換效率;傳熱系數(shù)高,化學(xué)反應(yīng)放出的熱量容易移出,進(jìn)而避免過熱導(dǎo)的沖料事故甚至是爆炸事故。

2.間歇操作變?yōu)檫B續(xù)化操作

將傳統(tǒng)的釜式反應(yīng)器間歇式生產(chǎn)改變?yōu)檫B續(xù)化操作,可以大大減少現(xiàn)場操作人員的數(shù)量,實(shí)現(xiàn)無人值守,避免因人為操作失誤導(dǎo)致的安全問題;連續(xù)自動進(jìn)料,不僅減少了批次切換,簡化了工藝流程,降低了誤操作風(fēng)險,而且可以方便地引發(fā)或終止反應(yīng),有利于反應(yīng)過程的控制,大大提高了反應(yīng)的安全性;連續(xù)化流動反應(yīng)減少了反應(yīng)裝置中的殘余物,即使操作失控,危害程度也極小。

3.增加原料轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)選擇性和產(chǎn)品收率

基于微化工技術(shù)對于快速放熱的高危反應(yīng)可以極大的增加原料的轉(zhuǎn)化率,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的精準(zhǔn)控制,從而減少發(fā)生副反應(yīng),提高反應(yīng)的選擇性和目標(biāo)產(chǎn)物的收率,減少對環(huán)境的影響。

4.節(jié)能、低碳、環(huán)保

基于良好的傳質(zhì)、傳熱效能,微化工技術(shù)可以將一些低溫危險工藝的反應(yīng)溫度有效提升,從而降低冷媒的消耗量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。通過提升反應(yīng)的濃度與選擇性,可以進(jìn)一步降低三廢的產(chǎn)生,從源頭降低碳排放,實(shí)現(xiàn)碳減排，碳零排甚至碳負(fù)排的遠(yuǎn)大目標(biāo)。

6.易工業(yè)化放大

微通道反應(yīng)設(shè)備具備多個反應(yīng)通道并且能夠并聯(lián)放大。與常規(guī)的小試裝置相比,該反應(yīng)設(shè)備通道尺寸變化小,放大效應(yīng)也小,可縮短研發(fā)周期,減少中試環(huán)節(jié),節(jié)約研發(fā)時間和試驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi),有助于實(shí)現(xiàn)研究成果從實(shí)驗(yàn)室向產(chǎn)業(yè)化的快速落地。

7.節(jié)約占地

微通道反應(yīng)設(shè)備為連續(xù)流設(shè)備,多采用模塊化、撬裝化設(shè)計(jì),設(shè)備集成度高,用較小的占地面積實(shí)現(xiàn)高效的工藝,不僅安全性高,而且還有較高的經(jīng)濟(jì)價值和生態(tài)效益。