PCHE應(yīng)用微通道換熱器設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-11

差不多同時(shí)發(fā)展了在組合化學(xué)、催化劑篩選和手提分析設(shè)備等方面有著誘人應(yīng)用前景的微全分析系統(tǒng)(μTAS)。而把微加工技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)的研究始于1996年前后,Lerous和Ehrfeld等各自撰文系統(tǒng)闡述了微反應(yīng)器在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用原理及其獨(dú)特優(yōu)勢?,F(xiàn)在微反應(yīng)技術(shù)吸引了眾多學(xué)者在各個(gè)領(lǐng)域展開深入的研究,形式多樣的新型微反應(yīng)器層出不窮,成為化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)新突破點(diǎn)。3.反應(yīng)器的分類及結(jié)構(gòu)①按微反應(yīng)器的操作模式可分為:連續(xù)微反應(yīng)器、半連續(xù)微反應(yīng)器和間歇微反應(yīng)器。②按微反應(yīng)器的用途可分為:生產(chǎn)用微反應(yīng)器和實(shí)驗(yàn)用微反應(yīng)器兩大類,其中實(shí)驗(yàn)用微反應(yīng)器的用途主要有藥物篩選、催化劑性能測試及工藝開發(fā)和優(yōu)化等。③若從化學(xué)反應(yīng)工程的角度看,微反應(yīng)器的類型與反應(yīng)過程密不可分,不同相態(tài)的反應(yīng)過程對微反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的要求不同,因此對應(yīng)于不同相態(tài)的反應(yīng)過程,微反應(yīng)器又可分為氣固相催化微反應(yīng)器、液液相微反應(yīng)器、氣液相微反應(yīng)器和氣液固三相催化微反應(yīng)器等。由于微反應(yīng)器的特點(diǎn)適合于氣固相催化反應(yīng),迄今為止微反應(yīng)器的研究主要集中于氣固相催化反應(yīng),因而氣固相催化微反應(yīng)器的種類很多。簡單的氣固相催化微反應(yīng)器莫過于壁面固定有催化劑的微通道。創(chuàng)闊科技制作微結(jié)構(gòu),微通道換熱器,可按需定制。PCHE應(yīng)用微通道換熱器設(shè)計(jì)

微通道換熱器

氣液反應(yīng)的速率和轉(zhuǎn)化率等往往取決于氣液兩相的接觸面積。這兩類氣液相反應(yīng)器氣液相接觸面積都非常大,其內(nèi)表面積均接近20000m2/m3,比傳統(tǒng)的氣液相反應(yīng)器大一個(gè)數(shù)量級?!皠?chuàng)闊科技”“創(chuàng)闊科技”氣液固三相反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)中也比較常見,種類較多,在大多數(shù)情況下固體為催化劑,氣體和液體為反應(yīng)物或產(chǎn)物,美國麻省理工學(xué)院發(fā)展了一種用于氣液固三相催化反應(yīng)的微填充床反應(yīng)器,其結(jié)構(gòu)類似于固定床反應(yīng)器,在反應(yīng)室(微通道)中填充了催化劑固定顆粒,氣相和液相被分成若干流股,再經(jīng)管匯到反應(yīng)室中混合進(jìn)行催化反應(yīng)。麻省理工學(xué)院還嘗試對該微反應(yīng)器進(jìn)行“放大”,將10個(gè)微填充床反應(yīng)器并聯(lián)在一起,在維持產(chǎn)量不變的情況下,大大減小了微填充床反應(yīng)器的壓力降?!皠?chuàng)闊科技”氣液固三相催化微反應(yīng)器-充填活性炭催化劑的微填充床反應(yīng)器“創(chuàng)闊科技”氣液固三相催化微反應(yīng)器-并聯(lián)微填充床反應(yīng)器系統(tǒng)“創(chuàng)闊科技”“創(chuàng)闊科技”電化學(xué)微反應(yīng)器屬于液相微反應(yīng)器,而光化學(xué)微反應(yīng)器其反應(yīng)物既有液相也有氣相的,由于它們都有其特殊性,故不能簡單的劃為液相微反應(yīng)器或氣相微反應(yīng)器,而應(yīng)單獨(dú)列為一類。天津微通道換熱器服務(wù)至上微通道通過各向異性的蝕刻過程可完成加工新型換熱器,創(chuàng)闊科技。

PCHE應(yīng)用微通道換熱器設(shè)計(jì),微通道換熱器

近年來,微化工技術(shù)已成為化學(xué)工程學(xué)科中一個(gè)新的發(fā)展方向和研究熱點(diǎn)。微化工設(shè)備的主要組成部分是特征尺度為納米到微米級的微通道,因此,微通道內(nèi)的流體流動(dòng)和傳遞行為就成為微化工系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ),對其進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究具有重要意義。20世紀(jì)90年代初,可持續(xù)與高新技術(shù)發(fā)展的需要促進(jìn)了微化工技術(shù)的研究,“創(chuàng)闊科技”其主要研究對象為特征尺度在微米級的微通道,由于尺度的微細(xì)化使得微通道中化工流體的傳熱、傳質(zhì)性能與常規(guī)系統(tǒng)相比有較大程度的提高,即系統(tǒng)微型化可實(shí)現(xiàn)化工過程強(qiáng)化這一目標(biāo)。自微通道反應(yīng)器面世以來,微通道反應(yīng)技術(shù)的概念就迅速引起相關(guān)領(lǐng)域**的濃厚興趣和關(guān)注,歐美、日本、韓國和中國等都非常重視這一技術(shù)的研究與開發(fā)。由于特征尺度的微型化,微化工技術(shù)的發(fā)展在技術(shù)領(lǐng)域中構(gòu)成了重大挑戰(zhàn),也為科學(xué)領(lǐng)域帶來許多全新的問題,在微尺度的化工系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的“三傳一反”理論需要修正、補(bǔ)充和創(chuàng)新,系統(tǒng)的表面和界面性質(zhì)將會起重要作用,從宏觀向微觀世界過渡時(shí)存在的許多科學(xué)問題有待于發(fā)現(xiàn)、探索和開拓。特征尺度為微米和納米級的微通道是微化工設(shè)備系統(tǒng)的主要組成部分,微通道內(nèi)的單相、氣液和液液兩相流是微流體學(xué)的主要研究內(nèi)容。

創(chuàng)闊能源科技對于微通道對流換熱不同于宏觀(指尺寸>1mm)通道換熱的機(jī)理。受通道形狀、壁面粗糙度、流體品質(zhì)、表面過熱量、分子平均自由程與通道尺寸之比等眾多因素的影響,微通道換熱呈現(xiàn)出一些特殊的特點(diǎn)。換熱效率隨熱導(dǎo)率的變化趨勢根據(jù)徑向熱阻和器壁軸向熱傳導(dǎo)的影響,換熱器效率隨熱導(dǎo)率的變化可分為3個(gè)區(qū)域:低熱導(dǎo)率時(shí),隨熱導(dǎo)率的增加,徑向熱阻的影響逐漸減弱,換熱器效率增大,該區(qū)域可稱為熱阻控制區(qū);熱導(dǎo)率增加到一定程度時(shí),換熱器效率隨熱導(dǎo)率增加的趨勢逐漸減弱,增至最大值后開始逐漸減小,稱為高效換熱區(qū);熱導(dǎo)率進(jìn)一步增加時(shí),器壁軸向?qū)釋Q熱過程的影響逐漸增強(qiáng),換熱器效率隨之減小,并逐漸趨近于器壁完全等溫時(shí)的換熱效率50%,稱為熱傳導(dǎo)控制區(qū)。微通道換熱器,創(chuàng)闊科技加工。

PCHE應(yīng)用微通道換熱器設(shè)計(jì),微通道換熱器

因而國外有的學(xué)者將這一類型的微通道設(shè)備統(tǒng)稱為微反應(yīng)器。微反應(yīng)器還應(yīng)與微全分析設(shè)備相區(qū)別,雖然它們的結(jié)構(gòu)可以相同,但它們的功能和目的完全不同。2.反應(yīng)器起源與演變“微反應(yīng)器(microreactor)”起初是指一種用于催化劑評價(jià)和動(dòng)力學(xué)研究的小型管式反應(yīng)器,其尺寸約為10mm。隨著技術(shù)發(fā)展用于電路集成的微制造技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用于各種化學(xué)領(lǐng)域,前綴“micro”含義發(fā)生變化,專門修飾用微加工技術(shù)制造的化學(xué)系統(tǒng)。此時(shí)的“微反應(yīng)器”是指用微加工技術(shù)制造的一種新型的微型化的化學(xué)反應(yīng)器,但由小型化到微型化并不是尺寸上的變化,更重要的是它具有一系列新特性,隨著微加工技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用而發(fā)展并為人所重視。微加工技術(shù)起源于航天技術(shù)的發(fā)展,曾推動(dòng)了微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展。這給科學(xué)技術(shù)各個(gè)分支的研究帶來新的視點(diǎn),尤其是在化學(xué)、分子生物學(xué)和分子醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。較早引入微加工技術(shù)的是生物和化學(xué)分析領(lǐng)域。自從1993年RicharMathies首先在微加工技術(shù)制造的生物芯片上分離測定了DNA段后,生物芯片技術(shù)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合,促成了基因排序這一偉大的科學(xué)成就;而化學(xué)分析方面。創(chuàng)闊科技致力于加工設(shè)計(jì)微通道換熱器。天津微通道換熱器設(shè)計(jì)

創(chuàng)闊能源科技加工換熱器板片。PCHE應(yīng)用微通道換熱器設(shè)計(jì)

創(chuàng)闊科技使用的真空擴(kuò)散焊是一種固態(tài)連接方法,是在一定溫度和壓力下使待焊表面發(fā)生微小的塑性變形實(shí)現(xiàn)大面積的緊密接觸,并經(jīng)一定時(shí)間的保溫,通過接觸面間原子的互擴(kuò)散及界面遷移從而實(shí)現(xiàn)零件的冶金結(jié)合。擴(kuò)散焊大致可分為三個(gè)階段:第一階段為初始塑性變形階段。在高溫和壓力下,粗糙表面的微觀凸起首先接觸,并發(fā)生塑性變形,實(shí)際接觸面積增加,并伴隨表面附著層和氧化膜的破碎,使界面實(shí)現(xiàn)緊密接觸,形成大量金屬鍵,為原子的擴(kuò)散提供條件。第二階段為界面原子的互擴(kuò)散和遷移。在連接溫度下,原子處于較高的活躍狀態(tài),待焊表面變形形成的大量空位、位錯(cuò)和晶格畸變等缺陷,使得原子擴(kuò)散系數(shù)增加。此外,此階段還伴隨著再結(jié)晶的發(fā)生,以實(shí)現(xiàn)更加牢固的冶金結(jié)合和界面孔洞的收縮及消失。第三階段為界面及孔洞的消失。該階段原子繼續(xù)擴(kuò)散使原始界面和孔洞完全消失,達(dá)到良好的冶金結(jié)合。其優(yōu)點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn):(1)接頭性能優(yōu)異。擴(kuò)散焊接頭強(qiáng)度高,真空密封性好,質(zhì)量穩(wěn)定。對于同質(zhì)材料,焊接接頭的微觀組織及性能與母材相似,且母材在焊后其物理、化學(xué)性能基本不發(fā)生改變。(2)焊接變形小。擴(kuò)散連接是一種固相連接技術(shù),焊接過程中沒有金屬的熔化和凝固。PCHE應(yīng)用微通道換熱器設(shè)計(jì)