微通道反应器内流体的传递特性

　　微通道反应器内流体的传递特性
　　微通道反应器具有与大反应器*不同的几何特性:狭窄规整的微通道、非常小的反应空间和非常大的比表面积。微通道反应器及其他微通道设备的通道特征尺寸(当量直径)数量级是微米级。线性尺寸的减小可以提高一些物理量(如温度、压力、浓度、密度等)的梯度，也就是相应地提高了物质与热量传输的驱动力，从而大大强化了单位体积或单位面积上的传热、传质能力。而比表面积的增加，亦即热量和质量传输的有效交换面积的增加，能够加强传热和传质速率，从而产生更高的化学转化率。
　　微通道反应器的微型化并不仅仅是尺寸上的变化，更重要的是其几何特性决定了微通道反应器内流体的传递特性，并进而导致它具有温度控制好、反应器体积小、转化率和收率高及安全性能好等一系列超越传统反应器的*的优越性。
　　1、传热特性
　　微通道反应器狭窄的微通道增加了温度梯度，再加上大的比表面积，大大强化了微通道反应器的传热能力。在微换热器中，传热系数比传统换热器的传热系数值至少大一个数量级。
　　2、传质特性
　　微通道反应器狭窄的微通道缩短了质量传递的距离和时间。对于微混和器来说，传递时间和传递距离的二次方成正比。这就意味着减小通道尺寸将大大缩短扩散时间。
　　3、动量传递特性
　　由于微通道反应器微通道当量直径的数量级为微米，而在工业生产中管道内流体边界层厚度的数量级通常为10-3m。当流体分别流经当量直径为50μm的微通道和直径为50mm的管道，在流速相同的情况下，微通道内的流体流动雷诺质数非常小，通常为几百到几十之间，甚至更小，粘滞力相对于惯性力而言较大。微通道反应器内的流体流型为层流，反应物的混合只能通过扩散完成。