微化工技术在化学反应中的应用分析
2017-09-10王显赫
王显赫
摘 要:如今社会经济发展越来越迅速,科技也不停的向前进步,化学反应中应用先进的技术做化学分析的现象也越来越多,微化工技术在现代社会飞跃发展的大潮流中应运而生,并且在化学反应实践应用的过程里得到了很好的结果。此文章将重点研究讨论微化工技术应用中相关的化学反应,也可以适当的表达出在化学反应中,微化工技术所占的地位不可小觑,也可使微化工技术在化学反应中的应用越来越多,从而促进微化工技术的发展。
关键词:微化工技术;化学反应;应用
现在化学反应里应用微化工技术的现象越来越多,在化学反应领域中,微化工技术属于比较先进的技术,它的应用使得化工行业的生产出来的产品的安全性更高,且产品清洁度高,其生产的流程与传统的生产相比也顺应了社会可持续发展战略,对环境污染较小,更加环保[1]。微化工技术始于十九世纪末期,相关领域的专家对其十分关注,对它的学术研究、学术论文也较多。此文主要从微反应器、均相反应、气液反应和液液反应这几方面入手研究,加以分析总结,对微化工技术在化学反应中的应用做出描述。
1 微反应器
微化工系统主要有混合器、换热器、吸收器以及微反应器这四部分组成,其具体结构比较复杂,且种类较多,但是微化工系统的核心部位是微反应器[2]。微反应器具有流动性,尺寸大小不一,主要的尺寸范围是10-500μm,微化工机器的零部件内部的管道直径的大小是决定微反应器尺寸的主要因素。在化学分子水平的反应中,微反应器显示的尺度比传统反应器大得多,其优势十分明显。化学反应的基本原理不可改变,但是微反应器自身的流动性能传递热能,因此在化学反应的过程中,具有强化功能,从而能做到化学反应的速率更高、耗能更低、公益更环保。
2 均相反应
均相反应主要分为强发热自由基聚合反应模式、化学反应中间体和化学药物的合成这两种反应模式,在强发热自由基聚合反应模式中,微反应器的流动性效果很好,在诸多实验里,聚合度密度分布都能得到实现,且很少会存在高聚合度物质颗粒,从而解决了应用传统的尺度反应器时经常因中途堵塞而导致化学反应的进行受到阻碍的情况[3]。化学反应中间体和化学药物的合成不能在高温时进行,否则无法抑制化学反应物性质的不稳定性,于是其需要有一个稳定的低温环境,可以缓解化学中间物之间取代的现象。
3 气液反应
促使芳香族化合物苯、甲苯、酚等物质进行氟化的反應即为氟化反应。对以上芳香化合物经过氟化过程形成的衍生物质加以具体的研究分析,即为在微化工技术系统中应用氟化反应[4]。例如,在常规状态下,普通尺度的反应器里一甲苯二异氰酸脂的转化率约为百分之六十,目的性的产物其选择性为百分之四十左右,在微化工反应器里一甲苯二异氰酸脂的转化率约为百分之五十,而目的产物选择性则不会小于百分之八十五。由此可见,微化工反映器的时空收率比普通的反应器高得多,它对氯化反应有一定的促进作用。
4 液液反应
硝化反应在化学反应技术的应用中越来越广泛,且趋于成熟。化学反应的过程大多数是都处于在不停的放热的状态,且微反应化学器的传递性能会影响热能的放出。浓硫酸能催化硝酸分解,硝酸中具有正电荷的离子,且攻击有机分子,在油水的两界面,并形成硝基取代物。如果生成了多种硝基取代物的副产物,则是因为在硝化反应中传质效果差,引起化学反应速率变得迟缓形成的。在相转移耦合反应中,耦合反应溶液用电磁搅拌棒大力的快速搅拌,会加快化学反应的速率,与此相反,速率慢了容易有一些副作用,导致沉淀物的产生。如果运用微化工反映器,则化学反应物质的转化率高,也不易出现沉淀物。
5 化工技术在化学反应中的应用分析
如今,微化工技术在化学反应领域中的应用日益增多,极大的提高了诸多化工企业的经济利益[5]。在化学反应中应用微化工技术,有利于提高化学反应的物质转换率,降低化学沉淀的产生。其优点主要有以下几点:一是精准控制化学反应过程中的各项步骤,可以较好的改良化学物质用量不准确的现象;二是提高了化学反应过程的安全性,能够在一定程度上控制自由基爆炸带来的可怕后果;有些安全性低的化学反应可以持续的实行;三是可以节约化学原料,降低成本,促使化学反应分布广泛,受到的限制较小;四是顺应国家的可持续发展策略,其环保性更高,降低了化学反应材料的成本,减少化学反应中所需的用料,减少化学沉淀,降低了废弃物的产生,保护了自然环境,促进了经济的可持续发展。即使如此,还是不能就此满足,要大力促进微化工技术的发展,不断地发展创新,更加深入的研究探讨微化工技术,才能使其更好的应用在化学反应中,促进化学反应的发展。
参考文献:
[1]孙冰,朱红伟,姜杰,石宁.微混合与微反应技术在提升化工安全中的应用[J].化工进展,2016(09)1-9.
[2]张伟云.化学反应应用中化工技术的重要性分析[J].化工管理,2017(11):189.
[3]刘敏敏.微化工技术在化学反应中的应用分析[J].化工管理,2016(19):219.
[4]彭川.浅析微化工技术在化学反应中的应用进展[J].当代化工研究,2016(02):33-34.
[5]孔平.浅析微化工技术在化学反应中的应用进展[J].石化技术,2015(03):90.