- 常州大學(xué)微通道反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)工業(yè)化
- 發(fā)布日期：2022-01-05
2021年12月，由常州大學(xué)張躍教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的金屬微通道反應(yīng)器在浙江萬(wàn)豐化工股份有限公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用?！霸撗b置的硝化工藝是以亞胺類(lèi)底物為原料，經(jīng)硝化得到目標(biāo)產(chǎn)品?！睆堒S介紹，采用工業(yè)化微通道生產(chǎn)降低了反應(yīng)區(qū)持液量，提高了車(chē)間智能化管理和本質(zhì)安全水平，解決了困擾企業(yè)的安全生產(chǎn)和提質(zhì)增效矛盾，推動(dòng)了硝化反應(yīng)在染料行業(yè)中的應(yīng)用。雙方于2018年達(dá)成了通量5000噸/年硝化工藝合作意向，從實(shí)驗(yàn)室硝化工藝的成型、廠房的建設(shè)、設(shè)備的安裝等，前后經(jīng)歷3年的共同努力，最終實(shí)現(xiàn)了連續(xù)硝化的開(kāi)車(chē)和生產(chǎn)。硝化反應(yīng)是化學(xué)工業(yè)中十分重要的單元反應(yīng)之一。大多數(shù)硝化反應(yīng)是在非均相中進(jìn)行的，反應(yīng)組分的不均勻分布容易引起局部過(guò)熱，發(fā)生爆炸事故。為了降低生產(chǎn)的危險(xiǎn)性，傳統(tǒng)的硝化工藝多是通過(guò)向反應(yīng)釜中滴加混酸的方式進(jìn)行，具有生產(chǎn)效率低、傳熱效果有限、反應(yīng)持液量大等缺點(diǎn)。為解決上述問(wèn)題，張躍團(tuán)隊(duì)多年來(lái)致力于連續(xù)流反應(yīng)工藝、化工過(guò)程優(yōu)化與耦合、流動(dòng)化學(xué)反應(yīng)器設(shè)計(jì)等工程技術(shù)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)出了多種“迪源”高通量—微通道反應(yīng)器，在連續(xù)流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳熱傳質(zhì)過(guò)程強(qiáng)化研究、金屬材料精密加工、高通量微通道反應(yīng)器系統(tǒng)制造技術(shù)方面取得了突破進(jìn)展，形成了成熟可靠的完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新裝備技術(shù)方案和制造工藝。
與傳統(tǒng)的間歇反應(yīng)釜合成硝化工藝技術(shù)相比，該微反應(yīng)容器空間非常微小，物料通過(guò)碰撞混合均勻，使通常危險(xiǎn)的硝化工藝變得安全可靠，反應(yīng)時(shí)間縮短，壓力、溫度等操作參數(shù)精準(zhǔn)易控。同時(shí)，該工藝的副反應(yīng)少，產(chǎn)品收率、純度高，質(zhì)量穩(wěn)定。微反應(yīng)技術(shù)不但消除了傳統(tǒng)硝化工藝強(qiáng)放熱反應(yīng)帶來(lái)的安全隱患，降低了風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了硝化過(guò)程本質(zhì)安全，又節(jié)省空間、人力和成本，實(shí)現(xiàn)過(guò)程連續(xù)可控，自動(dòng)化程度高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。針對(duì)此次微通道連續(xù)硝化反應(yīng)在染料行業(yè)中的成功應(yīng)用，下一步團(tuán)隊(duì)將積極探尋連續(xù)硝化在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用;同時(shí)對(duì)于重點(diǎn)監(jiān)管的其他危險(xiǎn)反應(yīng)工藝，例如重氮化、烷基化、氧化、磺化、聚合等，也將陸續(xù)實(shí)施工業(yè)化。目前，他們已開(kāi)發(fā)并形成了上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室工藝，后續(xù)將逐步落地實(shí)施。
