{"id":7276,"date":"2024-08-29T09:10:34","date_gmt":"2024-08-29T09:10:34","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=7276"},"modified":"2026-04-28T10:42:34","modified_gmt":"2026-04-28T10:42:34","slug":"microchemical-technology-in-the-context-of-a-large-chemical-production-model","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/de\/microchemical-technology-in-the-context-of-a-large-chemical-production-model\/","title":{"rendered":"Mikrochemische Technologie im Rahmen eines gro\u00dfen chemischen Produktionsmodells"},"content":{"rendered":"

Mikrochemische Technologie im Rahmen eines gro\u00dfen chemischen Produktionsmodells<\/strong><\/h1>\n

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Schnelle Antwort:<\/strong> Enzyme und Inhaltsstoffe f\u00fcr die Lebensmittelverarbeitung werden \u00fcblicherweise nach Substrateignung, pH- und Temperaturbereich, Dosierung und der Eignung der Endproduktspezifikation f\u00fcr den Zielprozess ausgew\u00e4hlt. Die beste kommerzielle Wahl ist diejenige, die unter realen Verarbeitungsbedingungen konstant gute Ergebnisse liefert.<\/p>\n

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Gegenw\u00e4rtig ist die chemische Produktion nach dem Modell der \"Gro\u00dfchemie\" mit vielen Problemen behaftet, wie z. B. riesige Anlagen, hoher Energieverbrauch, starke Umweltverschmutzung, Verschwendung von Ressourcen, geringe Effizienz usw. Wie diese Probleme effektiv gel\u00f6st werden k\u00f6nnen, ist eine Herausforderung, der sich die chemische Industrie stellen muss. Als eine neue Art der chemischen Technologie kann das mikrochemische System den Reaktionsprozess verst\u00e4rken, den Energie- und Materialverbrauch des Prozesses reduzieren und die Produktionseffizienz und -sicherheit verbessern, so dass es weit verbreitet ist.<\/p>\n

Die Modernisierung der Informationstechnologie durch Computer und die Entwicklung von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) haben dazu gef\u00fchrt, dass das Konzept der \"Miniaturisierung\" in alle Bereiche des menschlichen Lebens und Arbeitens vordringt. Die chemische Produktion hat zwei gro\u00dfe Entwicklungsstufen durchlaufen, den traditionellen \"Einheitsbetrieb\" und \"drei Durchg\u00e4nge und eine Umkehrung\", und der Bereich der fortgeschrittenen Forschung erweitert sich allm\u00e4hlich auf den Bereich der Mikroskala.<\/p>\n

Experimentieren - Kleiner Versuch - Mittlerer Typ - Chemische Produktion<\/p>\n

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Die mikrochemische Technologie umfasst Mikroreaktoren, Mikromischer, Mikroseparatoren, Mikrow\u00e4rmetauscher usw., bei denen die Fl\u00fcssigkeit mikrofluid ist.<\/p>\n

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Mikrochemisches System: ein chemischer Prozess, der in einem begrenzten Raum im Mikrometer- oder Submillimeterbereich abl\u00e4uft, mit mikrostrukturierten Komponenten als Kern, der die Durchmischung und den Transfer durch Verkleinerung des Dispersionsma\u00dfstabs des Systems verbessert und so die Kontrollierbarkeit und Effizienz des Prozesses erh\u00f6ht. Bei der technischen Vergr\u00f6\u00dferung von Mikroreaktoren handelt es sich im Wesentlichen um eine Erh\u00f6hung der Anzahl der Einheiten (numbering up), d. h. um mehrere Parallelschaltungen, und nicht um eine Vergr\u00f6\u00dferung im Reaktorma\u00dfstab (Scale up).<\/p>\n

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Mikroreaktoren sind nicht wegen ihrer Gr\u00f6\u00dfe klein, sondern wegen ihrer engen Str\u00f6mungskan\u00e4le, der hohen Str\u00f6mungsgeschwindigkeiten, der hohen Mischintensit\u00e4t und des verbesserten Massen- und W\u00e4rme\u00fcbergangs.<\/p>\n

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Im Vergleich zu den traditionellen chemischen Anlagen haben die mikrochemischen Anlagen folgende Vorteile: hohe \u00dcbertragungsrate, einfache direkte Verst\u00e4rkung, hohe Sicherheit, einfache Steuerung, usw. Sie k\u00f6nnen die kontinuierliche und hochintegrierte, dezentralisierte und flexible Produktion von chemischen Prozessen realisieren. Sie k\u00f6nnen die Effizienz der Nutzung von Ressourcen und Energie im Reaktionsprozess erheblich verbessern und die Intensivierung, Miniaturisierung und \u00d6kologisierung des chemischen Prozesses realisieren.<\/p>\n

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Geringes Risiko<\/p>\n

Bei vielen Reaktionen in der chemischen Industrie handelt es sich um stark exotherme Prozesse, bei denen Explosionsgefahr besteht. Der Einsatz der Mikroreaktionstechnik kann die Effizienz des Prozesses verbessern und die Sicherheit des Prozesses erh\u00f6hen. Zum Beispiel ist die Sicherheit von Hydrierungs- und Oxidationsreaktionen bei der Herstellung von Wasserstoffperoxid der wichtigste Aspekt bei der Bestimmung der Sicherheit des Prozesses.<\/p>\n

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Hohe Effizienz und Schnelligkeit<\/p>\n

Die Ausbeute der Amidierungsreaktion im Toluolverfahren wurde von 82% auf \u00fcber 95% erh\u00f6ht, und der Verbrauch an rauchender Schwefels\u00e4ure f\u00fcr die Beckman-Umlagerungsreaktion im Benzolverfahren wurde um 30% reduziert.<\/p>\n

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Industrielle Produktion<\/p>\n

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50.000 Tonnen\/Jahr Nano-Calciumcarbonat-Mikroreaktor-Produktionsanlage<\/p>\n

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Merkmale: geringe Investition, geringer Energieverbrauch; kleine Partikelgr\u00f6\u00dfe, enge Verteilung und gute Wiederholbarkeit des Produkts; einfache Kontrolle des Produktionsprozesses.<\/p>\n

Countdown! Kontinuierliche und automatisierte Umwandlungstechnologie und Modernisierung der Ausr\u00fcstung [Teilnahme + Besuch<\/p>\n

Das Mikro-Wasserstoffquellensystem, das in der vom Dalian Institute of Chemical Technology entwickelten Protonenaustauschmembran-Brennstoffzelle der Kilowattklasse verwendet wird, hat die Vorteile einer schnellen Inbetriebnahme, eines geringen Kohlenmonoxidgehalts, einer hohen spezifischen Leistung usw. Das 10.000-Tonnen-Mikromischsystem, das im Institut f\u00fcr Fl\u00fcssig-Fl\u00fcssig-Mischung eingesetzt wird, hat die Synthesezeit von Dinitrochlorbenzol durch Nutzung der hocheffizienten W\u00e4rme- und Stoff\u00fcbertragungsf\u00e4higkeit des Mikroreaktors erheblich verk\u00fcrzt.<\/p>\n

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Das Joint State Key Laboratory of Chemical Engineering der Tsinghua-Universit\u00e4t hat erfolgreich eine industrielle Anlage zur Herstellung von monodispersen Kalziumkarbonat-Nanopartikeln mit einem 10.000-Tonnen-Membran-Dispersions-Mikrostrukturreaktor entwickelt, die auf der Membran-Emulgierungstechnologie basiert.<\/p>\n

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In mikroskaligen chemischen Systemen haben viskose Kr\u00e4fte, elastische Kr\u00e4fte, Oberfl\u00e4chenspannung, elektrostatische Kr\u00e4fte usw. zu diesem Zeitpunkt einen erheblichen Einfluss auf das System, und viele makroskopische Gesetze gelten m\u00f6glicherweise nicht mehr. Daher sind die Oberfl\u00e4chen- und Grenzfl\u00e4cheneffekte auf der Mikroebene, die Messung, Analyse und Steuerung von Mikroprozessen und andere Grundlagenforschung besonders wichtig. Die traditionelle Theorie der \"drei Durchg\u00e4nge und einer Umkehrung\" muss \u00fcberarbeitet, erg\u00e4nzt und erneuert werden, und auch der Status quo der chemischen Produktion wird sich \u00e4ndern!<\/p>\n

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Eine praktische Beschaffungs-Checkliste f\u00fcr Enzyme, Biotechnologie und Lebensmittelzutaten<\/h2>\n

Bei Enzym- und Lebensmittelverarbeitungsprojekten ist der n\u00fctzlichste Entscheidungsrahmen in der Regel die Eignung f\u00fcr die Anwendung plus die Stabilit\u00e4t des Prozesses: Welcher Inhaltsstoff funktioniert unter den vorgesehenen pH-, Temperatur-, Zeit- und Substratbedingungen, ohne dass es zu einem nachgelagerten Qualit\u00e4ts- oder Konformit\u00e4tsproblem kommt?<\/p>\n