碳化硅是比較常見的動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器材質(zhì)，其憑借著獨(dú)特的材料特性和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在制造反應(yīng)器的應(yīng)用中展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢，當(dāng)然也存在局限性，下面就碳化硅材質(zhì)動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行具體分析。

一、優(yōu)點(diǎn)分析

1.耐腐蝕性強(qiáng)且全面

碳化硅材質(zhì)具備極強(qiáng)且全面的耐腐蝕性，對(duì)多種強(qiáng)酸強(qiáng)堿都具備耐受性，其中包括濃硫酸、硝酸、氫氟酸、氫溴酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等多種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，能適用90%以上的高危反應(yīng)，所以碳化硅材質(zhì)制造的動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器具備較強(qiáng)的通用性。

2.耐高溫高壓

碳化硅材料溫域在-40℃至220℃，耐壓上線能達(dá)到50bar，可以耐高溫高壓，要優(yōu)于很多其它動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器制造材料。

3.傳熱效率高

碳化硅材質(zhì)的導(dǎo)熱率能達(dá)到120 W/(m·K)，是哈氏合金材質(zhì)的12倍，式不銹鋼材質(zhì)的8倍，能快速進(jìn)行換熱，適合快速放熱吸熱的反應(yīng)。

除以上三點(diǎn)外，其也具備動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器的基本優(yōu)點(diǎn)。一是傳質(zhì)效率高，動(dòng)態(tài)管反應(yīng)器內(nèi)置擾流軸可產(chǎn)生微旋渦，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)混合，尤其適合快速反應(yīng)；二是安全性高，反應(yīng)器單模塊持液量較小，小試級(jí)別反應(yīng)器模塊持液量只有50-100ml，這種設(shè)計(jì)能大幅減低高危反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)反應(yīng)器密閉性設(shè)計(jì)，能杜絕具有揮發(fā)性的有毒物質(zhì)泄露；三是環(huán)保，活塞流設(shè)計(jì)可以減少返混，讓副產(chǎn)物生成率降低15%以上，減少三廢處理壓力，更加環(huán)保高效；四是模塊化放大，支持多模塊串聯(lián)或并聯(lián)，能靈活調(diào)節(jié)通量，放大效應(yīng)微弱，小試到生產(chǎn)可無縫銜接。

二、缺點(diǎn)分析

1.制造成本高

碳化硅原材料價(jià)格高，普通高純度碳化硅粉體價(jià)格是316不銹鋼的6倍左右，且在制造工藝上需要高溫?zé)o壓燒結(jié)，進(jìn)一步增加成本。

2.加工工藝難

加工碳化硅材質(zhì)動(dòng)態(tài)管反應(yīng)器時(shí)，需分高溫?zé)Y(jié)和鍵合，過程中容易變形，工藝難度較大，成品率較低。

3.材質(zhì)脆性和耐壓有限

碳化硅材料雖然硬度高但韌性差，抗機(jī)械沖擊弱，運(yùn)輸安裝需防震處理;耐壓能力有限，當(dāng)壓力場景大于50 bar時(shí)，需在外部配置合金框架進(jìn)行加固。

4.維護(hù)與修復(fù)困難

碳化硅材質(zhì)動(dòng)態(tài)管反應(yīng)器在損傷后，無法像合金材質(zhì)一樣進(jìn)行焊接修補(bǔ)，只能模塊更換;同時(shí)，在使用過程中，需要定期酸洗清垢進(jìn)行維護(hù)。

綜上所述，碳化硅動(dòng)態(tài)管式反應(yīng)器的優(yōu)勢比較明顯，其是強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)放熱連續(xù)流工藝的理想載體，尤其在硝化工藝改造、高純化學(xué)品合成中不可替代。其缺點(diǎn)同樣明顯，成本與脆性短板也是在選型時(shí)要重點(diǎn)去考慮的。