摘要
非均相过程是化工研究的难点和重点,过程微型化是非均相传递反应强化的有效途径.本工作利用微化工设备探讨微米级的分散尺度对于非均相传递过程的强化作用,发现微分散液-液体系体积传热系数可以达到兆瓦每立方米每摄氏度的量级,较传统设备高1个数量级;液-液总传质系数在10-6～10-4m/s量级,且随分散尺度的减小而增加,传递比表面积较传统体系高1～2个数量级.借助良好的传递性能,针对带有串联副反应的快速非均相反应--甲苯法己内酰胺制备反应,本工作发展了能够获得60μm平均液滴直径的微反应系统,实现了高于95%的反应总选择性,较工业水平有明显的提高.针对快速沉淀反应--纳米碳酸钙颗粒制备反应,利用类似的微反应系统实现了碳酸钙平均粒径在20nm～110nm范围内的可控制备.最后,借助数目放大的方法,实现了年产万吨级纳米碳酸钙微反应装置的工业化.
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