文献综述
文 献 综 述1. 背景介绍微化工系统是一种新型化工技术,起源自20世纪90年代,包含化工单元操作所需要的混合器、换热器、吸收器、萃取器、反应器和控制系统等。
而微反应器是微化工技术核心部件,更确切地应称为微尺度或微结构反应器,其流动具有微流动特征。
微反应器是一类新型的反应设备,一般是指通过微加工技术和精密加工技术制造的带有微结构的反应设备,微反应器内的流体通道或者分散尺度在微米量级,而微反应器的处理量则依据其应用目的的不同达到从数微升/分钟到数万立方米/年的规模。
微反应器是具有特定微结构的反应设备,微结构是微反应器的核心,按照微结构种类的不同产生了不同形式的微反应器,几种典型的微反应器有:微通道反应器、毛细管微反应器、降膜式微反应器、多股并流式微反应器、微孔阵列和膜分散式微反应器以及外场强化式微反应器等。
微通道反应器是最广泛使用的微反应器,通过光刻、蚀刻和机械加工的方法可以方便地在硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等材料上制作尺寸各异的微通道。
根据流体的加入方式不同,微通道反应器又分为T型、水力学聚焦、同轴环管和几何结构破碎等多种类型。
近年来与微反应器相关的流动、混合、反应等方向的研究工作发展十分迅速,带动了微反应器技术的快速发展。
微反应器内流体的存在状态不同于传统的反应器,其内部流体的流动或分散尺度在1mu;m到1mm之间,这种流体被称为微流体。
微流体相对于常规尺度的流体具有一定的特殊性,主要体现在流体力学规律的变化、传递过程的强化、固有的安全性以及良好的可控性等。
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