芯片反應器

反應器是一種實現(xiàn)反應過程的設(shè)備，用于實現(xiàn)液相單相反應過程和液液、氣液、液固、氣液固等多相反應過程。反應器內(nèi)常設(shè)有攪拌（機械攪拌、氣流攪拌等）裝置。在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。

芯片反應器（Lab On a Chip）技術(shù)，也被稱為微流技術(shù)，興起于20世紀末，是一門集微機電系統(tǒng)設(shè)計思想和化學化工基本原理于一體，涉及化學、物理、機械、電子、化學工程與自動控制等工程技術(shù)和學科的新興反應工程技術(shù)。是現(xiàn)代化工技術(shù)的一個極其重要的發(fā)展方向。

芯片反應器（Lab On a Chip）技術(shù)通過特殊設(shè)計的微結(jié)構(gòu)單元對流經(jīng)的反應流體進行切割，實現(xiàn)反應流體間以微米級納米級的時空尺寸進行混合和換熱。同傳統(tǒng)技術(shù)相比芯片反應器技術(shù)集合了反應器、混合器、換熱器等單元組件為一體,但是與傳統(tǒng)儀器設(shè)備相比,芯片反應器的流體通道尺寸非常?。ㄍǔ?/span>50～1000μm），比表面積非常大（可達10000～50000 m2 / m3），因此在這些微結(jié)構(gòu)裝置中可實現(xiàn)反應物料的瞬間混合和對反應溫度的準確控制。

技術(shù)特點
同傳統(tǒng)技術(shù)相比，芯片反應器具有如下突出優(yōu)點：
1） 更好的傳質(zhì)傳熱
芯片反應器內(nèi)，擴散距離短，比表面積大，濃度梯度及溫度梯度增加導致傳質(zhì)、傳熱推動力的增大，從而擴大了單位體積或單位面積的擴散通量；傳質(zhì)傳熱效率較常規(guī)設(shè)備提高2-3個數(shù)量級。
2） 更高的時空收率

芯片反應器內(nèi)過程強化，反應物在微反應器中能在幾十毫秒級范圍內(nèi)*混合,從而大大加速了傳質(zhì)控制反應的速率?？梢杂行У叵驕p少因溫度或者反混合產(chǎn)生副產(chǎn)物，提高產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率及選擇性；產(chǎn)品的穩(wěn)定性與一致性也大大優(yōu)于常規(guī)過程。
3） 更加安全環(huán)保
芯片反應過程密閉連續(xù)，瞬間持有量小，可實現(xiàn)對反應過程的準確控制；后續(xù)可以實現(xiàn)連續(xù)自動化控制，當生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常時，可及時停機；對于易燃易爆的高危反應，可將危害降到最小，對人和環(huán)境最大限度友好。
4） 更加經(jīng)濟節(jié)能
芯片反應裝置高度集成，反應模塊之間可根據(jù)不同需求靈活調(diào)整，占地面積小，生產(chǎn)能耗低，三廢少，有效的節(jié)省了能源及資源，大大降低了投資成本。
5） 無放大效應，轉(zhuǎn)化周期短
基于單元反應數(shù)量疊加的放大設(shè)計，可以從小試規(guī)模直接實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，避免了傳統(tǒng)工藝的放大效應，大大縮短了新工藝研發(fā)時間和新產(chǎn)品開發(fā)周期。
在目前世界范圍資源日趨減少，環(huán)境問題越來越嚴重的情況下，芯片反應器技術(shù)為一些危險、苛刻、環(huán)境影響嚴重的化工產(chǎn)品提供了一條*進安全的綠色工程路線，為未來一些行業(yè)的發(fā)展提供了一條有潛在意義的發(fā)展方向。