微通道反應器是一種連續(xù)流動的管道式反應器。它包括化工單元所需要的混合器、換熱器、反應器控制器等。

 

　　目前，微通道反應器總體構(gòu)造可分為兩種，一種是整體結(jié)構(gòu)，這種方式以錯流或逆流熱交換器的形式體現(xiàn)，可在單位體積中進行高通量操作。在整體結(jié)構(gòu)中只能同時進行一種操作步驟，后由這些相應的裝置連接起來構(gòu)成復雜的系統(tǒng)。另一種是層狀結(jié)構(gòu)，這類體系由一疊不同功能的模塊構(gòu)成，在一層模塊中進行一種操作，而在另一層模塊中進行另一種操作。流體在各層模塊中的流動可由智能分流裝置控制對于更高的通量，某些微通道反應器或體系通常以并聯(lián)方式進行操作。

 

　　微通道反應器的分類介紹：

　　它可分為氣液固三相催化、氣液相、氣固相催化和液液相微通道反應器等。

 

　　1.氣液固三相催化：

　　氣液固三相反應在化學反應中也比較常見，種類較多，在大多數(shù)情況下固體為催化劑，氣體和液體為反應物或產(chǎn)物，美國麻省理工學院發(fā)展了一種用于氣液固三相催化反應的微填充床反應器，其結(jié)構(gòu)類似于固定床反應器，在反應室(微通道)中填充了催化劑固定顆粒，氣相和液相被分成若干流股，再經(jīng)管匯到反應室中混合進行催化反應。

 

　　2.氣液相：

　　一類是氣液分別從兩根微通道匯流進一根微通道，整個結(jié)構(gòu)呈T字形。由于在氣液兩相液中，流體的流動狀態(tài)與泡罩塔類似，隨著氣體和液體的流速變化出現(xiàn)了氣泡流、節(jié)涌流、環(huán)狀流和噴射流等典型的流型，這一類氣液相微反應器被稱做微泡罩塔。另一類是沉降膜式微反應器，液相自上而下呈膜狀流動，氣液兩相在膜表面充分接觸。氣液反應的速率和轉(zhuǎn)化率等往往取決于氣液兩相的接觸面積。這兩類氣液相反應器氣液相接觸面積都非常大，其內(nèi)表面積均接近20000m2/m3，比傳統(tǒng)的氣液相反應器大一個數(shù)量級。

 

　　3.氣固相催化：

　　由于微反應器的特點適合于氣固相催化反應，迄今為止微反應器的研究主要集中于氣固相催化反應，因而氣固相催化微反應器的種類多。簡單的氣固相催化微反應器莫過于壁面固定有催化劑的微通道。復雜的氣固相催化微反應器一般都耦合了混合、換熱、傳感和分離等某一功能或多項功能。運用較廣的甲苯氣-固催化氧化。

 

　　4.液液相：

　　到目前為止，與氣固相催化微反應器相比較，液相微反應器的種類非常少。液液相反應的一個關鍵影響因素是充分混合，因而液液相微反應器或者與微混合器耦合在一起，或者本身就是一個微混合器。專為液液相反應而設計的與微混合器等其他功能單元耦合在一起的微反應器案例為數(shù)不多。主要有BASF設計的維生素前體合成微反應器和麻省理工學院設計的用于完成Dushman化學反應的微反應器。