微通道反應(yīng)器可選材質(zhì)有哪些?分別有何特點?
微通道反應(yīng)器的可選材質(zhì)主要有金屬、聚合物和陶瓷等。常見的金屬材料有不銹鋼、鋁合金、銅和鈦等,其中不銹鋼是應(yīng)用最廣泛的金屬材料,具有抗腐蝕性好、強度高、耐熱性強等優(yōu)點,適用于堿性介質(zhì)和高溫反應(yīng)。鋁合金輕便,但容易被酸性介質(zhì)腐蝕,適用于中性和堿性介質(zhì)。銅和鈦的抗腐蝕性非常好,但價格較高,適用于高精度要求和特殊材質(zhì)要求的反應(yīng)器。
聚合物材質(zhì)具有較好的耐腐蝕性和易加工性,但導(dǎo)熱性能較差。陶瓷材質(zhì)具有較好的耐高溫性和耐腐蝕性,但機械強度較低。
此外,還有碳化硅材質(zhì)和玻璃材質(zhì)的微通道反應(yīng)器。碳化硅材質(zhì)的優(yōu)點是耐腐蝕性強,缺點是應(yīng)力性差,容易碎,因此適用于腐蝕性較強、對混合效果要求不高的低壓反應(yīng),不適用于高壓反應(yīng)以及對混合效果要求較高的反應(yīng)。玻璃材質(zhì)的優(yōu)點是耐腐蝕性較強,透光性好,可以直接觀察到流道內(nèi)部情況,缺點是應(yīng)力性差,容易碎,且價格高,因此多用于腐蝕性較強的低壓反應(yīng),尤其是在光催化反應(yīng)中的應(yīng)用比較廣泛,不能用于高壓反應(yīng)。
特種合金材質(zhì)如哈氏合金、蒙乃爾合金等也是微通道反應(yīng)器的常見材質(zhì),其優(yōu)點是耐腐蝕性強、承壓能力強、韌性好,缺點是原材料貴、加工成本高。適用于高壓反應(yīng)和腐蝕性較強的反應(yīng),目前在市場上非常常見,已經(jīng)廣泛在氣液反應(yīng)和液液反應(yīng)中應(yīng)用。
不銹鋼材質(zhì)應(yīng)用到微通道反應(yīng)器中的情況較少見,其優(yōu)點是承壓能力強、韌性好、價格低,缺點是易被腐蝕,因此只能用于完全無腐蝕性的反應(yīng),一旦遇到腐蝕性反應(yīng)物,極有可能導(dǎo)致整個反應(yīng)器報廢。所以在遇到不銹鋼材質(zhì)的微通道反應(yīng)器時,一定要慎重選擇,千萬不要被價格低蒙蔽。
綜上所述,微通道反應(yīng)器的可選材質(zhì)主要有金屬、聚合物、陶瓷等。不同材質(zhì)具有不同的特性如耐腐蝕性、耐高溫性、流動性等,這些特性會影響到微通道反應(yīng)器的性能和壽命。在選擇微通道反應(yīng)器的材質(zhì)時需要綜合考慮實際反應(yīng)的需求、物質(zhì)傳輸、熱量傳遞等因素以及各種材質(zhì)的優(yōu)缺點。