碳化硅反應(yīng)器包含眾多的微型通道,流體能夠以特定的物理狀態(tài)在反應(yīng)器中進行組合流動,反應(yīng)過程連續(xù)可控,具有高效的傳熱、傳質(zhì)能力,因此成為了化工領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。
反應(yīng)器適用于連續(xù)化微反應(yīng)工藝開發(fā),每一塊微通道板塊都經(jīng)過模壓、2100℃真空燒結(jié)、精密加工、再次燒結(jié),保證反應(yīng)模塊的流道精度和耐壓性能,碳化硅選用99.5%以上的原料,成品無論是熱導(dǎo)率、抗壓強度、氣孔率、熱膨脹系數(shù)、耐腐蝕性能等參數(shù)均很優(yōu)秀。
反應(yīng)器采用碳化硅材料為主件,結(jié)構(gòu)簡單緊湊、強度高、抗腐蝕強、耐高溫、使用壽命長、便于檢修等特點,目前有單管反應(yīng)器、多管串聯(lián)管式反應(yīng)器和多管并聯(lián)管式反應(yīng)器,多管串聯(lián)管式反應(yīng)器,一般用于氣相反應(yīng)和氣液相反應(yīng);多管并聯(lián)管式反應(yīng)器,一般用于氣固相反應(yīng)。電阻的降低具有增加傳熱系數(shù)和增加板之間的流動通道中的介質(zhì)的平均流速的優(yōu)點,但是通常,當(dāng)電阻減小時,功率消耗循環(huán)泵和設(shè)備的成本增加。那么如何降低碳化硅換熱器阻力?
1、采用熱混合板:采用熱混合板比采用對稱型單流程的換熱器可減少板片面積。熱混合板設(shè)計技術(shù)難以實現(xiàn)準確匹配,往往導(dǎo)致節(jié)省板片面積有限。因此,冷熱介質(zhì)流量比較大時不宜采用熱混合板。
2、采用多流程組合:可以采用多流程組合安排。
3、采用非對稱型板式換熱器:形成冷熱流道流通截面積相等的碳化硅換熱器。非對稱型不等截面積型板式換熱器根據(jù)冷熱流體的傳熱特性和壓力降要求,對稱碳化硅換熱器由板片兩面波紋幾何結(jié)構(gòu)相同的板片組成。冷熱介質(zhì)流量比大時,采用非對稱型單流程比采用對稱型單流程的換熱器可減少板片面積15%一30%。
4、形式的選擇:阻力以不大于100kPa為宜。根據(jù)不同冷熱介質(zhì)流量比,換熱器板間流道內(nèi)介質(zhì)平均流速以0.30.6ms為宜。
5、設(shè)旁通管:可在大流量一側(cè)換熱器進出口之間設(shè)旁通管。