微通道反應(yīng)器內(nèi)流體的傳遞特性

　　微通道反應(yīng)器內(nèi)流體的傳遞特性
　　微通道反應(yīng)器具有與大反應(yīng)器*不同的幾何特性:狹窄規(guī)整的微通道、非常小的反應(yīng)空間和非常大的比表面積。微通道反應(yīng)器及其他微通道設(shè)備的通道特征尺寸(當量直徑)數(shù)量級是微米級。線性尺寸的減小可以提高一些物理量(如溫度、壓力、濃度、密度等)的梯度，也就是相應(yīng)地提高了物質(zhì)與熱量傳輸?shù)尿?qū)動力，從而大大強化了單位體積或單位面積上的傳熱、傳質(zhì)能力。而比表面積的增加，亦即熱量和質(zhì)量傳輸?shù)挠行Ы粨Q面積的增加，能夠加強傳熱和傳質(zhì)速率，從而產(chǎn)生更高的化學轉(zhuǎn)化率。
　　微通道反應(yīng)器的微型化并不僅僅是尺寸上的變化，更重要的是其幾何特性決定了微通道反應(yīng)器內(nèi)流體的傳遞特性，并進而導(dǎo)致它具有溫度控制好、反應(yīng)器體積小、轉(zhuǎn)化率和收率高及安全性能好等一系列超越傳統(tǒng)反應(yīng)器的*的*性。
　　1、傳熱特性
　　微通道反應(yīng)器狹窄的微通道增加了溫度梯度，再加上大的比表面積，大大強化了微通道反應(yīng)器的傳熱能力。在微換熱器中，傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)換熱器的傳熱系數(shù)值至少大一個數(shù)量級。
　　2、傳質(zhì)特性
　　微通道反應(yīng)器狹窄的微通道縮短了質(zhì)量傳遞的距離和時間。對于微混和器來說，傳遞時間和傳遞距離的二次方成正比。這就意味著減小通道尺寸將大大縮短擴散時間。
　　3、動量傳遞特性
　　由于微通道反應(yīng)器微通道當量直徑的數(shù)量級為微米，而在工業(yè)生產(chǎn)中管道內(nèi)流體邊界層厚度的數(shù)量級通常為10-3m。當流體分別流經(jīng)當量直徑為50μm的微通道和直徑為50mm的管道，在流速相同的情況下，微通道內(nèi)的流體流動雷諾質(zhì)數(shù)非常小，通常為幾百到幾十之間，甚至更小，粘滯力相對于慣性力而言較大。微通道反應(yīng)器內(nèi)的流體流型為層流，反應(yīng)物的混合只能通過擴散完成。