微通道反应器

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1、化学反应器理论（课程论文）化研15XX班2015200xxxXXX微通道反应器报告摘要本文以微通道反应器（以下简称微反应器）为研究对象，在参阅了大量文献的基础上，对微反应器的概念、结构、分类及优缺点进行了概述。重点分析了微反应器内流体力学特性以及微观混合特性，着重讨论了反应器内的流型理论与计算微观混合的数学模型。最后针对微反应器在实际中的应用，简述其适合的反应体系，并分析了微反应器的典型工业应用实例。以此来帮助我们更进一步得了解微反应器。关键字：微反应器；流体力学；混合特性ABSTRACTThisarticletakesmicroreactorastheta

2、rgetofourstudy,andsummarizestheconcept,structure,classification,advantagesanddisadvantagesofmicroreactorbasedonalargenumberofreferences.Itfocusesonthehydrodynamiccharacteristicsandmicroscopicmixingcharacteristicsofmicroreactor,andfocusesonthemathematicalmodeloftheflowpatterninsidet

3、hereactortheoryandcomputationmicromixing.Finallyconsideroftheapplicationofmicroreactorinpractice,thisarticleoutlinessuitablereactorsystemofmicroreactor,andanalyzesthetypicalexamplesofindustrialapplicationsofmicroreactor.Inordertohelpusgetfurtherunderstandonmicroreactor.Keywords：Mic

4、roreactor,Hydromechanics,CharacteristicsofmixingI化学反应器理论（课程论文）化研15XX班2015200xxxXXXII化学反应器理论（课程论文）化研15XX班2015200xxxXXX目录前言1第1章微反应器概述3第1.1节微反应器的概念3第1.2节微反应器的起源与演变4第1.3节微反应器的结构5第1.4节微反应器的分类6第1.5节微反应器的特点71.5.1微反应器的优点71.5.2微反应器的缺点9第2章微反应器流体力学与混合特性11第2.1节微反应器内流体力学研究112.1.1两相流流型112.1.2两相流

5、的传质182.1.3两相流的数值模拟19第2.2节微反应器的混合特性222.2.1数学模型方程222.2.2混合效率的计算24第3章微反应器的应用29第3.1节微反应器适合的反应体系29第3.2节微反应器的工业应用实例313.2.1微反应系统合成生物柴油313.2.2微反应技术在有机合成中的应用32结语35参考文献37致谢39III化学反应器理论（课程论文）化研15XX班2015200xxxXXXIV化学反应器理论（课程论文）化研15XX班2015200xxxXXX前言近年来，纳米材料成为高科技发展的重点，已经成为国际竞相争夺的一个科技战略制高点，也是我国高

6、科技发展的重点[1]。作为物理、化学、材料、化学工程等多学科交叉的前沿性学科，被公认为是世纪的一次科技革命。液相合成技术是目前实验室和工业上广泛采用的合成纳米材料的方法，其主要特点有工业化生产成本较低容易控制颗粒的形状和粒度容易填加微量的有效成分，可制备多种成分均一的粉体。对于以制备纳米颗粒为目的的沉淀反应体系，化学反应极为迅速,在局部反应区内可形成很高的过饱和度，成核过程多为均相成核机理所控制，其诱导期常为毫秒级。然而以搅拌釜为代表的传统化学反应器，由于其微观混合速率较慢微观混合均匀化特征时间约为一，难以应用于纳米颗粒的制备。因此近十多年来，人们把制备纳米

7、颗粒的研究转向到开发能高度强化传质与混合的新型化学反应器。图0-1化学反应器的传质效率与特征微观混合时间图0-1给出了多种化学反应器的传质效率与微观混合特征时间关系图。由图可知，旋转填充床（RotatingPackedBed）、微反应器等都具有高强度传质与混合特39化学反应器理论（课程论文）化研15XX班2015200xxxXXX征。旋转填充床，即超重力机，是通过填料的高速旋转使填料上的液体受到远大于重力的离心力来模拟超重力环境，从而极大地强化了传质及混合过程。微反应器[2]（Microreactor）一般是指通过微加工和精密加工技术制造的小型反应系统，其混

8、合通道的宽度和深度一股都在几十微米到几百微米之间，混