未来的工艺技术——微化工设备简介

作者：本网编辑文章来源：德国美因兹微技术研究所发布时间：2013-01-09

由德国美因兹微技术研究所研发的微化工设备代表了目前世界上最先进的微化工技术工艺,对整个化工领域产生了革命性影响.

半个世纪来，计算机的更新换代已将微型化带来的方便引入人类生活和工作的各个领域。轻便，灵活，小型化是人们的追求，也是未来科学技术发展方向。由德国美因兹微技术研究所研发的微化工设备代表了目前世界上最先进的微化工技术工艺，对整个化工领域产生了革命性影响。

微化工设备是指采用“微技术”或“精密机械”加工而成的微型化的系统，其中流体或物粒通道特征尺度为数十微米到数百微米。同常规反应设备相比，微化工设备具有下列优点：

■　传热传质能力强

单个通道的微尺度，大比表面积，小体积和独特的流体行为使通道内传热传质能力增强，混合时间缩短达毫秒级，传递速率高，同时具有窄的停留时间分布和均匀的传质过程。在微反应系统中可实现强放热反应的等温操作及快速混合过程。

■　过程连续

对于受传递控制的反应过程，微化工设备可实现连续操作。由于反应速率的提高，停留时间短，响应快，可有效抑制副反应，提高转化率和目的产物的选择性，因而具有较高的时空收率。

■　过程安全

对于强放热、易燃易爆反应及有毒物质的合成反应，由于其危险性及爆炸或泄露后对环境的危害，发展一直受到限制。微反应设备的特征尺度特点决定了其在上述反应过程中的安全性和环保作用。

■　高通量筛选

微化工设备中微分析系统应用的范围最广。与传统分析系统相比，其试剂用量少、快速、高效；尤其分析实验室芯片的开发和应用，采用阵列检测，可大大提高检测效率，减少工作量，增加可比性。应用于药物、催化剂、新材料开发等组合化学的高新技术领域，不仅可减少昂贵试剂的使用量，而且显著降低试验成本和缩短试验周期。

■　快速放大

微化工设备最具吸引力的优点之一就在于可以实现从实验室到工业过程的直接放大，工业反应器和实验室反应器完全相同，二者的区别仅在于数量的不同。

微化工设备中每一个单通道相当于一个独立的反应器，因此放大过程即是通道数目的叠加，避免了常规反应过程中的放大效应，可节约时间，降低成本，实现科研成果的快速转化。

■　柔性生产

微化工设备可根据市场情况增减部分单元来调节生产，或通过改变微化工设备前后连接的管路系统用于其他反应过程，实现柔性生产。

■　分散生产

由于微化工设备是模块结构的并行分布系统，具有便携式特点。可实现在产品使用地分散建设并就地生产、供货，不仅消除了危险品运输中的潜在危险，也可使分散资源得到充分合理应用，降低成本。

微化工设备体积小，过程连续，强化反应过程，并可以实现直接放大和柔性生产，安全和环保性能突出。有限的投资成本，很小的占地面积，微化工设备能有效地应用在各工业生产过程中，提高产品品质，改进生产工艺流程，实现实验室工厂方案。

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德国美因兹微技术研究所是目前国际上从事微技术研究和微设备加工最著名的研究机构之一，拥有各种专业领域的技术人员164人，在微技术领域享有较高声誉。成功开发了多种批量化生产的微技术产品，并被德国，美国，日本等国家的多所知名企业应用和推广，包括：SONY，Schott，Merck，Festo，Shell，Alcatel等。