現在針對連續(xù)流反應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)流化工設備目前國內是否有生產與工業(yè)化案例？

目前無論微通道反應器還是管道反應器國內均有設備廠家生產，設備的生產制造不是問題。國內已有若干成熟項目，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器裝置號稱能達到1000噸/年產量，是否可信？

首先，現在市面上說的微通道反應器一般強調通量而非產量，你所說的應該是通量為1000噸/年，這個是可以達到的沒有問題。微反應器的通量一般針對設備而言，也就是指流體力學上設備可以通過的流體流量。但是這個通量一般不等于產量，產量是與工藝有關的概念。微反應器實際能達到的產量還與停留時間與原料濃度有關。比如說一套微反應器設計通量1000噸/年，流體停留時間60s，如果你的反應能在60s內完成，那么就可以達到1000噸/年的產量。但如果反應完成需要120s，那么為了保證反應完全進行你只能以500噸/年的流量通入物料，產量自然打折。另外現在的反應一般有溶劑，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量。

問題3：間歇攪拌釜與連續(xù)攪拌釜的設計區(qū)別是什么？

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

問題4：某強放熱水解反應，但有可能生成固體，是否可以考慮采用微通道反應器？

原則上強放熱快速反應適宜采用微通道反應器，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，當然也可以根據固體顆粒情況特殊設計通道或者采用管道反應器進行。

問題5：如何理解微通道反應器內邊界層厚度的問題?

簡單結構的微通道反應器通道內完全為層流，但是由于通道本身狹小，層流層的厚度還是很小的。復雜結構的微通道反應器，會通過通道設計盡可能產生部分湍流，當然流體阻力更大，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器實現多級逆流萃取？

這個問題涉及到流程組織，最簡單的做法可以設置多個微混合器，單臺混合器內兩股流體完全混合，但多臺混合器之間為流體流動方向為逆流，當微混合器有一定數量（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，微通道反應器還有那些通道結構？

目前微通道反應器通道結構很多，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。另外清華大學方面也有很多有特色的通道結構。

問題8：對比傳統反應器，同樣生產能力下，是否微反應器的設備成本更高，但是操作費用降低？

微通道反應器操作費用低，但設備成本方面一般會高，包括微通道反應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器成本比傳統反應器低。比如說反應特別快速可以用小型實驗機完成大規(guī)模生產，這種情況當然成本低。另外要考慮路線經濟性的問題，比如原來的多步反應，現在一步就可以進行還可以用便宜的物料，成本當然降低。總體來說選擇合理的工藝和流程整體成本低于傳統工藝，但如果工藝選擇不正確，不應該用微通道反應器來做的流程強行使用當然會導致成本浪費。

問題9：能否對金屬與陶瓷材質的微反應器做一個對比？

金屬微通道反應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。此外金屬材料力學熱學性能較好，不容易破裂，可以承受更高的壓力。但是最嚴重的問題在于金屬耐腐蝕性能差，對于微通道反應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難性的。

陶瓷材質目前主要為碳化硅，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與結構。

問題10：另外，碳化硅傳熱好是不是一個優(yōu)點？

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

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

我認為常規(guī)重氮化有前景，但這個反應條件過度極端。目前沒有可用的反應器，首先這個是重氮化材質上需要碳化硅，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，板兩側溫差還不能大怕溫差應力炸裂，所以傳熱性質難以保證。如果實在要做只能考慮哈氏合金，但要進行嚴格腐蝕試驗。總體而言這個流程很難做。

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

從反應特性來說應該是可以的，但是我沒有見過類似案例。

問題13：作為微通道反應器生產企業(yè)，應該如何進行項目推進？

這個問題，我對市場可能判斷不準確，我僅講講我的觀點。首先微通道反應器現在設備上能做的不少。但是與工藝結合這個問題還是要多和生產單位合作，設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的專用反應器，比如說重氮化與硝化專用反應器，這樣比較好推廣。

問題14：微通道反應器的放大效應能不能詳細解釋一下？

理論上微通道反應器是進行數量放大的，這種情況下不應該有放大效應。但實際上由于實際生產上的經濟性考慮不可能進行嚴格的數量放大，這就導致了放大效應的問題。

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

或者小型反應器壁厚可以做得非常薄，傳熱效果自然好。放大后由于結構原因必須加大壁厚，這也會導致換熱性能的差異。

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

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

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

問題16：管道反應器能代替微通道反應器嗎

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器試試，可行了再買設備。

問題17：反應時間特別長適合用管道反應器嗎？管子會不會特別長？

你說的沒錯，反應時間特別長的話管道反應器也受限制，有的反應器長幾百米，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，否則管道內部有可能結垢結疤之類的。

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