近年来,微化工技术已成为化学工程学科中一个新的发展方向和研究热点。微化工设备的主要组成部分是特征尺度为纳米到微米级的微通道,因此,微通道内的流体流动和传递行为就成为微化工系统设计和实际应用的基础,对其进行系统深入的研究具有重要意义。20世纪90年代初,可持续与高新技术发展的需要促进了微化工技术的研究,“创阔科技”其主要研究对象为特征尺度在微米级的微通道,由于尺度的微细化使得微通道中化工流体的传热、传质性能与常规系统相比有较大程度的提高,即系统微型化可实现化工过程强化这一目标。自微通道反应器面世以来,微通道反应技术的概念就迅速引起相关领域**的浓厚兴趣和关注,欧美、日本、韩国和中国等都非常重视这一技术的研究与开发。由于特征尺度的微型化,微化工技术的发展在技术领域中构成了重大挑战,也为科学领域带来许多全新的问题,在微尺度的化工系统中,传统的“三传一反”理论需要修正、补充和创新,系统的表面和界面性质将会起重要作用,从宏观向微观世界过渡时存在的许多科学问题有待于发现、探索和开拓。特征尺度为微米和纳米级的微通道是微化工设备系统的主要组成部分,微通道内的单相、气液和液液两相流是微流体学的主要研究内容。超零界换热器设计加工,创阔科技。杨浦区微通道换热器加工
因而国外有的学者将这一类型的微通道设备统称为微反应器。微反应器还应与微全分析设备相区别,虽然它们的结构可以相同,但它们的功能和目的完全不同。2.反应器起源与演变“微反应器(microreactor)”起初是指一种用于催化剂评价和动力学研究的小型管式反应器,其尺寸约为10mm。随着技术发展用于电路集成的微制造技术逐渐推广应用于各种化学领域,前缀“micro”含义发生变化,专门修饰用微加工技术制造的化学系统。此时的“微反应器”是指用微加工技术制造的一种新型的微型化的化学反应器,但由小型化到微型化并不是尺寸上的变化,更重要的是它具有一系列新特性,随着微加工技术在化学领域的推广应用而发展并为人所重视。微加工技术起源于航天技术的发展,曾推动了微电子技术和数字技术的迅速发展。这给科学技术各个分支的研究带来新的视点,尤其是在化学、分子生物学和分子医学领域。较早引入微加工技术的是生物和化学分析领域。自从1993年RicharMathies首先在微加工技术制造的生物芯片上分离测定了DNA段后,生物芯片技术与计算机的结合,促成了基因排序这一伟大的科学成就;而化学分析方面。水冷板微通道换热器联系方式创阔科技制作微反应器的优良特性,我们需要精确设计微反应器。
气液反应的速率和转化率等往往取决于气液两相的接触面积。这两类气液相反应器气液相接触面积都非常大,其内表面积均接近20000m2/m3,比传统的气液相反应器大一个数量级。“创阔科技”“创阔科技”气液固三相反应在化学反应中也比较常见,种类较多,在大多数情况下固体为催化剂,气体和液体为反应物或产物,美国麻省理工学院发展了一种用于气液固三相催化反应的微填充床反应器,其结构类似于固定床反应器,在反应室(微通道)中填充了催化剂固定颗粒,气相和液相被分成若干流股,再经管汇到反应室中混合进行催化反应。麻省理工学院还尝试对该微反应器进行“放大”,将10个微填充床反应器并联在一起,在维持产量不变的情况下,大大减小了微填充床反应器的压力降。“创阔科技”气液固三相催化微反应器-充填活性炭催化剂的微填充床反应器“创阔科技”气液固三相催化微反应器-并联微填充床反应器系统“创阔科技”“创阔科技”电化学微反应器属于液相微反应器,而光化学微反应器其反应物既有液相也有气相的,由于它们都有其特殊性,故不能简单的划为液相微反应器或气相微反应器,而应单独列为一类。
两者分别了两种典型的液相混合方式,前者采用静态混合方式,即将流体反复分割合并以缩短扩散路径,而后者采用流体动力学集中方法,即多个进料微通道呈扇形分布,集中汇入一个狭窄的微通道,通过液体的扩散作用迅速混合。而英国Hull大学则设计了一种T形液液相微反应器,该微反应器大的特点是用电渗析(electro–osmoticflow)法输送流体,如图所示:它由底板和盖板两部分组成,两部分用退火法焊接在一起。底板上蚀刻的微通道呈T形状,其中一条微通道装有金属催化剂。盖板上有A、B和C共3个直径为2mm的圆柱形容器与微孔道连通,用于贮存反应物和产物。盖板上的容器内装有铂电极,用于加载电流。气液相微反应器的研究较之液液相微反应器更少,所报道的微反应器按照气液接触的方式可分为两类。T形液液相微反应器一类是气液分别从两根微通道汇流进一根微通道,整个结构呈T字形。由于在气液两相液中,流体的流动状态与泡罩塔类似,随着气体和液体的流速变化出现了气泡流、节涌流、环状流和喷射流等典型的流型,这一类气液相微反应器被称做微泡罩塔。另一类是沉降膜式微反应器,液相自上而下呈膜状流动,气液两相在膜表面充分接触。微化工混合器、反应器制作加工设计联系创阔科技。
微通道换热器的工程背景来源于上个世纪80年代高密度电子器件的冷却和90年代出现的微电子机械系统的传热问题。换热器工质通过的水力学直径从管片式的10~50mm,板式的3~10mm,不断发展到小通道的μm,这既是现代微电子机械快速发展对传热的现实需求,也是微通道具有的优良传热特性使然。微通道技术同时触发了传统工业制冷、汽车空调、家用空调等领域提高效率、降低排放的技术革新。微通道换热器由集流管、多孔扁管和波纹型百叶窗翅片组成。但扁管是每根截断的,在扁管的两端有集流管,根据集流管是否分段,可分为单元平流式和多元平流式。百叶窗式翅片具有切断散热器上气体边界层的发展,使边界层在各表面不断地破坏,在下一个冲条形成新的边界层,不断利用冲条的前缘效应,达到强化传热的目的,提高换热器性能,在同样的迎风面下,多元平行流换热器比管带式换热器的换热效率提高了30%以上,而空气侧阻力不变,甚至减小。集流管与隔板制冷剂的流动是通过集流管和隔板来控制的,能够很好地优化不同相态冷媒在MCHE管路中的流路分配。多元平流式对于多元平流式冷凝器,其集流管中有隔片隔断,每段管子数不同,呈逐渐减少趋势,刚进冷凝器时,制冷剂比容较大,管子数也较多。高效换热器加工制作设计找创阔能源科技。普陀区创阔能源微通道换热器
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