微通道反應(yīng)器有多種幾何結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單的是管式結(jié)構(gòu)，還有板式微通道結(jié)構(gòu)以及集成試劑注射、混合、換熱、溶劑交換、相分離等多種功能為一體的復(fù)合式結(jié)構(gòu)。微反應(yīng)器設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)，微通道反應(yīng)器常見(jiàn)的材質(zhì)有玻璃、碳化硅、金屬和聚合物等，要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的溫度、壓力、腐蝕性、比熱容等特性選擇合適微通道反應(yīng)器材料。

評(píng)價(jià)一款微通道反應(yīng)器好壞，主要從以下四個(gè)方面：

· 傳質(zhì)性能：傳質(zhì)性能受到通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、流速范圍、停留時(shí)間分布、壓力降等等因素影響。

· 傳熱性能：微反應(yīng)器是一種換熱能力超強(qiáng)的技術(shù)裝備，其換熱能力受流速、溫差、材質(zhì)、換熱介質(zhì)等因素影響。

· 放大的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)型微反應(yīng)器到工業(yè)化微反應(yīng)器應(yīng)當(dāng)保持比較好的傳質(zhì)、傳熱、停留時(shí)間一致性。

· 材質(zhì)和加工，設(shè)備的耐腐蝕性、密封性、耐壓性、死體積應(yīng)當(dāng)與具體的工況相匹配。

配套設(shè)備對(duì)于要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化用途來(lái)講同樣重要。微反應(yīng)器配套包括進(jìn)料泵、傳感器、閥門、在線監(jiān)測(cè)裝置、控制系統(tǒng)及管件閥門等。其中，動(dòng)部件的壽命、耐腐蝕性、管道的設(shè)計(jì)等等都需要認(rèn)真考量。

一、碳化硅材質(zhì)

碳化硅是比較常見(jiàn)微通道反應(yīng)器材質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)，缺點(diǎn)是應(yīng)力性差，容易碎，因此適用于腐蝕性較強(qiáng)、對(duì)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(duì)混合效果要求較高的反應(yīng)。

碳化硅陶瓷具有高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱、耐磨損以及全面的耐酸堿腐蝕性能，是公認(rèn)的化工防腐領(lǐng)域“夢(mèng)想型”換熱材料。相比傳統(tǒng)的石墨、氟塑料、貴金屬、搪玻璃等換熱材料，其換熱效率和使用壽命等具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，特別是在一些復(fù)合強(qiáng)酸環(huán)境下，其超強(qiáng)的抗腐蝕能力更是具有不可替代性，在精細(xì)化工、制藥、鋼鐵、輕工等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)于促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的裝備和工藝提升發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

強(qiáng)耐腐蝕性：反應(yīng)板材質(zhì)選用無(wú)壓燒結(jié)碳化硅純度在99.5%以上耐各種化學(xué)腐蝕，可用于包含氫氟酸、強(qiáng)堿及高溫體系。

高導(dǎo)熱率：導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)130W/m·K，極大地改善反應(yīng)過(guò)程中傳熱條件，加快反應(yīng)速率。

二、玻璃材質(zhì)

玻璃材質(zhì)微通道反應(yīng)器也比較常見(jiàn)，最典型的案例就是康寧公司生產(chǎn)的微通道反應(yīng)器，多為玻璃材質(zhì)。玻璃材質(zhì)微通道反應(yīng)器兼具耐腐蝕和可視化性能，這些方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使得其可廣泛應(yīng)用于科研教學(xué)、常規(guī)化學(xué)和光化學(xué)工藝開(kāi)發(fā)。其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性較強(qiáng)，透光性好，可以直接觀察到流道內(nèi)部情況，缺點(diǎn)同樣是應(yīng)力性差，容易碎，且價(jià)格高。所以多用于腐蝕性較強(qiáng)的低壓反應(yīng)，不能用于高壓反應(yīng)，尤其是在光催化反應(yīng)中的應(yīng)用比較廣泛。

三、特種合金材質(zhì)

特種合金一般指哈氏合金、蒙乃爾合金等材質(zhì)，這種材質(zhì)的微通道反應(yīng)器也非常多。其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)，同時(shí)承壓能力強(qiáng)、韌性好，缺點(diǎn)是原材料貴，加工成本高。適用于高壓反應(yīng)和腐蝕性較強(qiáng)的反應(yīng)，目前在市場(chǎng)上非常常見(jiàn)，已經(jīng)廣泛在氣液反應(yīng)和液液反應(yīng)中應(yīng)用。

四、不銹鋼材質(zhì)

不銹鋼材質(zhì)應(yīng)用到微通道反應(yīng)器中的情況也是有的，但不太常見(jiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是承壓能力強(qiáng)、韌性好，價(jià)格低，缺點(diǎn)是易被腐蝕，因此只能用于完全無(wú)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(gè)反應(yīng)器報(bào)廢。所以在遇到不銹鋼材質(zhì)的微通道反應(yīng)器時(shí)，一定要慎重選擇，千萬(wàn)不要被價(jià)格低蒙蔽。

在選擇微通道反應(yīng)器時(shí)我們除了要考慮材質(zhì)方面因素，同時(shí)還要重點(diǎn)注意自己反應(yīng)類型到底能不能用微通道反應(yīng)器來(lái)做，尤其是有固體反應(yīng)物或產(chǎn)物的反應(yīng)，固含量高的反應(yīng)基本都不適用于微通道反應(yīng)器。