微通道反应器可选材质有哪些?分别有何特点?
微通道反应器的可选材质主要有金属、聚合物和陶瓷等。常见的金属材料有不锈钢、铝合金、铜和钛等,其中不锈钢是应用最广泛的金属材料,具有抗腐蚀性好、强度高、耐热性强等优点,适用于碱性介质和高温反应。铝合金轻便,但容易被酸性介质腐蚀,适用于中性和碱性介质。铜和钛的抗腐蚀性非常好,但价格较高,适用于高精度要求和特殊材质要求的反应器。
聚合物材质具有较好的耐腐蚀性和易加工性,但导热性能较差。陶瓷材质具有较好的耐高温性和耐腐蚀性,但机械强度较低。
此外,还有碳化硅材质和玻璃材质的微通道反应器。碳化硅材质的优点是耐腐蚀性强,缺点是应力性差,容易碎,因此适用于腐蚀性较强、对混合效果要求不高的低压反应,不适用于高压反应以及对混合效果要求较高的反应。玻璃材质的优点是耐腐蚀性较强,透光性好,可以直接观察到流道内部情况,缺点是应力性差,容易碎,且价格高,因此多用于腐蚀性较强的低压反应,尤其是在光催化反应中的应用比较广泛,不能用于高压反应。
特种合金材质如哈氏合金、蒙乃尔合金等也是微通道反应器的常见材质,其优点是耐腐蚀性强、承压能力强、韧性好,缺点是原材料贵、加工成本高。适用于高压反应和腐蚀性较强的反应,目前在市场上非常常见,已经广泛在气液反应和液液反应中应用。
不锈钢材质应用到微通道反应器中的情况较少见,其优点是承压能力强、韧性好、价格低,缺点是易被腐蚀,因此只能用于完全无腐蚀性的反应,一旦遇到腐蚀性反应物,极有可能导致整个反应器报废。所以在遇到不锈钢材质的微通道反应器时,一定要慎重选择,千万不要被价格低蒙蔽。
综上所述,微通道反应器的可选材质主要有金属、聚合物、陶瓷等。不同材质具有不同的特性如耐腐蚀性、耐高温性、流动性等,这些特性会影响到微通道反应器的性能和寿命。在选择微通道反应器的材质时需要综合考虑实际反应的需求、物质传输、热量传递等因素以及各种材质的优缺点。