現(xiàn)在針對連續(xù)流反應(yīng)器更新期間大家提出的問題，進行整理匯總并作解答。

問題1：連續(xù)流化工設(shè)備目前國內(nèi)是否有生產(chǎn)與工業(yè)化案例？

目前無論微通道反應(yīng)器還是管道反應(yīng)器國內(nèi)均有設(shè)備廠家生產(chǎn)，設(shè)備的生產(chǎn)制造不是問題。國內(nèi)已有若干成熟項目，例如紹興某廠乙烯利項目，具體新聞鏈接如下：

https://zj.zjol.com.cn/news/692167.html

問題2：目前市面上非常小型的微通道反應(yīng)器裝置號稱能達到1000噸/年產(chǎn)量，是否可信？

首先，現(xiàn)在市面上說的微通道反應(yīng)器一般強調(diào)通量而非產(chǎn)量，你所說的應(yīng)該是通量為1000噸/年，這個是可以達到的沒有問題。微反應(yīng)器的通量一般針對設(shè)備而言，也就是指流體力學(xué)上設(shè)備可以通過的流體流量。但是這個通量一般不等于產(chǎn)量，產(chǎn)量是與工藝有關(guān)的概念。微反應(yīng)器實際能達到的產(chǎn)量還與停留時間與原料濃度有關(guān)。比如說一套微反應(yīng)器設(shè)計通量1000噸/年，流體停留時間60s，如果你的反應(yīng)能在60s內(nèi)完成，那么就可以達到1000噸/年的產(chǎn)量。但如果反應(yīng)完成需要120s，那么為了保證反應(yīng)完全進行你只能以500噸/年的流量通入物料，產(chǎn)量自然打折。另外現(xiàn)在的反應(yīng)一般有溶劑，不可能1000噸通的都是原料，可能大部分是溶劑，這種情況下原料濃度也會影響最終產(chǎn)量。

問題3：間歇攪拌釜與連續(xù)攪拌釜的設(shè)計區(qū)別是什么？

間歇攪拌釜一般是在知道產(chǎn)量的情況下，通過實驗或者操作經(jīng)驗核算每批次的操作時間再選擇釜的大小和數(shù)量。 連續(xù)攪拌釜大體上可以分單釜與多釜串聯(lián)，單釜的設(shè)計方法首先確定想要得到的轉(zhuǎn)化率，然后通過實驗知道這個轉(zhuǎn)化率下單位時間單位體積的產(chǎn)量，結(jié)合要求的產(chǎn)量計算反應(yīng)釜的體積與數(shù)量。多釜串聯(lián)可以按照物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時間，結(jié)合產(chǎn)量來確定反應(yīng)釜的大小。這個停留時間大概與間歇釜的純反應(yīng)時間相當(dāng)，但是要經(jīng)過一定的放大。這只是大體思路，但是實際過程中會根據(jù)加料方式以及是否產(chǎn)生惰性物質(zhì)進行調(diào)整。

問題4：某強放熱水解反應(yīng)，但有可能生成固體，是否可以考慮采用微通道反應(yīng)器？

原則上強放熱快速反應(yīng)適宜采用微通道反應(yīng)器，但是生成固體的話需要看顆粒大小和固含量判斷是否對通道有影響，當(dāng)然也可以根據(jù)固體顆粒情況特殊設(shè)計通道或者采用管道反應(yīng)器進行。

問題5：如何理解微通道反應(yīng)器內(nèi)邊界層厚度的問題?

簡單結(jié)構(gòu)的微通道反應(yīng)器通道內(nèi)完全為層流，但是由于通道本身狹小，層流層的厚度還是很小的。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微通道反應(yīng)器，會通過通道設(shè)計盡可能產(chǎn)生部分湍流，當(dāng)然流體阻力更大，但是流道中的層流層厚度是不可能超過流道的。

問題6：如何利用微通道反應(yīng)器實現(xiàn)多級逆流萃?。?/span>

這個問題涉及到流程組織，最簡單的做法可以設(shè)置多個微混合器，單臺混合器內(nèi)兩股流體完全混合，但多臺混合器之間為流體流動方向為逆流，當(dāng)微混合器有一定數(shù)量（4塊以上）就可以達到逆流萃取的目的。

問題7：除了文章中提到的T型與心型混合器，微通道反應(yīng)器還有那些通道結(jié)構(gòu)？

目前微通道反應(yīng)器通道結(jié)構(gòu)很多，除文章中提到的還有傘型與波節(jié)通道，我們之后的文章還會講撞擊流通道。另外清華大學(xué)方面也有很多有特色的通道結(jié)構(gòu)。

問題8：對比傳統(tǒng)反應(yīng)器，同樣生產(chǎn)能力下，是否微反應(yīng)器的設(shè)備成本更高，但是操作費用降低？

微通道反應(yīng)器操作費用低，但設(shè)備成本方面一般會高，包括微通道反應(yīng)器的費用以及配到的控制儀表費用。但這并非絕對，特定條件下微通道反應(yīng)器成本比傳統(tǒng)反應(yīng)器低。比如說反應(yīng)特別快速可以用小型實驗機完成大規(guī)模生產(chǎn)，這種情況當(dāng)然成本低。另外要考慮路線經(jīng)濟性的問題，比如原來的多步反應(yīng)，現(xiàn)在一步就可以進行還可以用便宜的物料，成本當(dāng)然降低?？傮w來說選擇合理的工藝和流程整體成本低于傳統(tǒng)工藝，但如果工藝選擇不正確，不應(yīng)該用微通道反應(yīng)器來做的流程強行使用當(dāng)然會導(dǎo)致成本浪費。

問題9：能否對金屬與陶瓷材質(zhì)的微反應(yīng)器做一個對比？

金屬微通道反應(yīng)器可以采用多種工藝加工得到更細的流道獲得更大的比表面積與傳遞效果。此外金屬材料力學(xué)熱學(xué)性能較好，不容易破裂，可以承受更高的壓力。但是最嚴(yán)重的問題在于金屬耐腐蝕性能差，對于微通道反應(yīng)器本身通道尺寸就在毫米或微米級，如果腐蝕量一年就在0.1mm左右這種后果一定是災(zāi)難性的。

陶瓷材質(zhì)目前主要為碳化硅，耐腐蝕性能有一定保證，但是存在幾個問題，首先通道尺寸受限，基本為毫米級通道。此外材料較脆，不能耐壓。最后密封比金屬困難，碳化硅真實耐腐蝕性實際取決于密封材質(zhì)與結(jié)構(gòu)。

問題10：另外，碳化硅傳熱好是不是一個優(yōu)點？

碳化硅反應(yīng)器整體傳熱效率未必比金屬材質(zhì)好。首先微反是無壓燒結(jié)碳化硅，傳熱能力比熱壓燒結(jié)差。另外碳化硅不利于加工成細小管道，導(dǎo)致流體向通道壁傳熱效果不及金屬反應(yīng)器，換熱比表面積大。最后，碳化硅反應(yīng)器壁厚一般大于金屬。因此實際上碳化硅反應(yīng)器傳熱效果未必比金屬反應(yīng)器好。

問題11：高壓重氮化（240-250℃，4mpa）是否可以考慮用微通道反應(yīng)器

我認(rèn)為常規(guī)重氮化有前景，但這個反應(yīng)條件過度極端。目前沒有可用的反應(yīng)器，首先這個是重氮化材質(zhì)上需要碳化硅，溫度壓力這么高碳化硅板密封很難，另外下高壓下碳化硅板子會非常厚，板兩側(cè)溫差還不能大怕溫差應(yīng)力炸裂，所以傳熱性質(zhì)難以保證。如果實在要做只能考慮哈氏合金，但要進行嚴(yán)格腐蝕試驗?？傮w而言這個流程很難做。

問題12：聚合反應(yīng)粘度逐漸加大是否可以考慮用微通道反應(yīng)器來做，有沒有合適案例？

從反應(yīng)特性來說應(yīng)該是可以的，但是我沒有見過類似案例。

問題13：作為微通道反應(yīng)器生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)該如何進行項目推進？

這個問題，我對市場可能判斷不準(zhǔn)確，我僅講講我的觀點。首先微通道反應(yīng)器現(xiàn)在設(shè)備上能做的不少。但是與工藝結(jié)合這個問題還是要多和生產(chǎn)單位合作，設(shè)備方解決工藝難度很大。另外我覺得可以嘗試一些針對特定大類反應(yīng)的專用反應(yīng)器，比如說重氮化與硝化專用反應(yīng)器，這樣比較好推廣。

問題14：微通道反應(yīng)器的放大效應(yīng)能不能詳細解釋一下？

理論上微通道反應(yīng)器是進行數(shù)量放大的，這種情況下不應(yīng)該有放大效應(yīng)。但實際上由于實際生產(chǎn)上的經(jīng)濟性考慮不可能進行嚴(yán)格的數(shù)量放大，這就導(dǎo)致了放大效應(yīng)的問題。

舉例來說，試驗過程中一臺泵給一臺反應(yīng)器供料，不存在物料分配不均的問題。生產(chǎn)上為了節(jié)約成本一臺泵給幾臺并聯(lián)反應(yīng)器供料，這就可能導(dǎo)致不同反應(yīng)器內(nèi)物料分配不均的問題。

或者小型反應(yīng)器壁厚可以做得非常薄，傳熱效果自然好。放大后由于結(jié)構(gòu)原因必須加大壁厚，這也會導(dǎo)致?lián)Q熱性能的差異。

再比如實際產(chǎn)量遠大于小試產(chǎn)量，不得不增大微通道特征尺寸，這樣一來傳熱傳質(zhì)性能都會比變化。

問題15：微通道反應(yīng)器優(yōu)點很多，但用微反試驗了很多現(xiàn)有工藝效果都不好，這是怎么回事？

說實話這是常見現(xiàn)象，很多廠都這樣。首先，現(xiàn)有工藝為了照顧現(xiàn)有設(shè)備一般都是慢速溫和反應(yīng)，對于這類反應(yīng)微通道反應(yīng)器本身就沒有意義。微通道反應(yīng)器應(yīng)該用于測試開發(fā)一些現(xiàn)有設(shè)備做非常危險難控制的工藝。其次，微通道反應(yīng)器的試驗設(shè)備一般重視通用性，各方面性能比較平均，未必對特定流程是最優(yōu)化的。如果出現(xiàn)試驗有效果但無法達到預(yù)期，可以考慮針對這個流程單獨特殊設(shè)計微通道結(jié)構(gòu)。

問題16：管道反應(yīng)器能代替微通道反應(yīng)器嗎

只能說各有適用范圍，我覺得如果技改的話可以先從管道反應(yīng)器改起，另外如果推微化工工藝，其實小試的時候可以先攻管道反應(yīng)器試試，可行了再買設(shè)備。

問題17：反應(yīng)時間特別長適合用管道反應(yīng)器嗎？管子會不會特別長？

你說的沒錯，反應(yīng)時間特別長的話管道反應(yīng)器也受限制，有的反應(yīng)器長幾百米，但是還是不夠。管子越長要連接焊接的地方就越多，不確定性就越大。做成列管是一種思路，但是要考慮到流速不能太低，否則管道內(nèi)部有可能結(jié)垢結(jié)疤之類的。

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