Tecnologia microquímica no contexto de um modelo de produção química de grande porte
Atualmente, a produção química sob o modo de "grande química" tem muitos problemas, como equipamentos enormes, alto consumo de energia, poluição pesada, desperdício de recursos, baixa eficiência, etc. Como resolver esses problemas de forma eficaz se tornou um desafio que o setor químico precisa enfrentar. Como um novo tipo de tecnologia química, o sistema microquímico pode fortalecer o processo de reação, reduzir o consumo de energia e o consumo de material do processo e melhorar a eficiência e a segurança da produção, por isso é amplamente utilizado.
A atualização da tecnologia da informação representada pelos computadores e o desenvolvimento de sistemas microeletromecânicos (MEMS) fizeram com que o conceito de "miniaturização" penetrasse em todas as áreas da vida e do trabalho humano. A produção química passou por dois estágios principais de desenvolvimento, a tradicional "operação unitária" e "três passagens e um reverso", e o escopo da pesquisa avançada está se expandindo gradualmente para o campo da microescala.
Experimentação - Pequenos testes - Tipo médio - Produção química
A tecnologia microquímica envolve microrreator, micromixer, microseparador, microtrocador de calor etc., durante os quais o fluido é microfluido.
Sistema microquímico: um processo químico realizado em um espaço confinado micrométrico ou submilimétrico com componentes microestruturados como núcleo, o que aumenta a mistura e a transferência ao reduzir a escala de dispersão do sistema, melhorando a controlabilidade e a eficiência do processo. O aumento de escala de engenharia dos microrreatores é basicamente um aumento no número de unidades (aumento de número), ou seja, várias conexões paralelas, em vez de um aumento de escala na escala do reator (aumento de escala).
Os microrreatores não são pequenos por causa de seu tamanho, mas por causa de seus canais de fluxo estreitos, altas velocidades de fluxo, alta intensidade de mistura e transferência aprimorada de massa e calor.
Em comparação com os equipamentos químicos tradicionais, os equipamentos microquímicos têm as seguintes vantagens: alta taxa de transferência, facilidade de amplificação direta, alta segurança, facilidade de controle, etc. Ele pode realizar a produção contínua e altamente integrada, descentralizada e flexível do processo químico. Ele pode melhorar muito a eficiência da utilização de recursos e energia no processo de reação e realizar a intensificação, a miniaturização e a ecologização do processo químico.
Baixo risco
Muitas reações no setor químico são processos exotérmicos fortes, com risco de explosão. O uso da tecnologia de microrreação pode aumentar a eficiência do processo e melhorar a segurança do processo. Por exemplo, a segurança das reações de hidrogenação e oxidação na produção de peróxido de hidrogênio é o aspecto mais importante na determinação da segurança do processo.
Alta eficiência e rapidez
O rendimento da reação de amidação no processo de tolueno aumentou de 82% para mais de 95%, e o consumo de ácido sulfúrico fumante para a reação de rearranjo de Beckman no processo de benzeno foi reduzido em 30%.
Produção industrial
Unidade de produção de microrreator de carbonato de nanocálcio de 50.000 toneladas/ano
Características: baixo investimento, baixo consumo de energia; tamanho de partícula pequeno, distribuição estreita e boa repetibilidade do produto; fácil de controlar o processo de produção.
Contagem regressiva! Atualização contínua e automatizada da tecnologia de transformação e dos equipamentos [Presença + Visita
O sistema de microfonte de hidrogênio usado na célula de combustível de membrana de troca de prótons da classe de quilowatts desenvolvida pelo Dalian Institute of Chemical Technology tem as vantagens de inicialização rápida, baixo teor de monóxido de carbono, alta potência específica, etc. O sistema de micromistura de 10.000 toneladas usado para mistura líquido-líquido no Instituto reduziu significativamente o tempo de síntese do dinitroclorobenzeno, utilizando a capacidade altamente eficiente de transferência de calor e massa do microrreator.
O Joint State Key Laboratory of Chemical Engineering, da Universidade de Tsinghua, desenvolveu com sucesso um dispositivo industrial para a preparação de nanopartículas monodispersas de carbonato de cálcio com um reator de microestrutura dispersa por membrana de 10.000 toneladas, com base na tecnologia de emulsificação por membrana.
Nos sistemas químicos em microescala, as forças viscosas, as forças elásticas, a tensão superficial, as forças eletrostáticas etc. têm um impacto significativo sobre o sistema nesse momento, e muitas leis macroscópicas podem não se aplicar mais. Portanto, os efeitos de superfície e interface em microescala, a medição, a análise e o controle de microprocessos e outras pesquisas básicas são particularmente importantes. A teoria tradicional de "três passagens e uma inversa" precisa ser revisada, complementada e inovada, e o status quo da produção química também mudará!
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| Composto Glucoamilase | 9032-08-0 |
| Pullulanase | 9075-68-7 |
| Xilanase | 37278-89-0 |
| Celulase | 9012-54-8 |
| Naringinase | 9068-31-9 |
| β-Amilase | 9000-91-3 |
| Glucose oxidase | 9001-37-0 |
| alfa-Amilase | 9000-90-2 |
| Pectinase | 9032-75-1 |
| Peroxidase | 9003-99-0 |
| Lipase | 9001-62-1 |
| Catalase | 9001-05-2 |
| TANNASE | 9025-71-2 |
| Elastase | 39445-21-1 |
| Urease | 9002-13-5 |
| DEXTRANASE | 9025-70-1 |
| L-Láctico desidrogenase | 9001-60-9 |
| Malato desidrogenase | 9001-64-3 |
| Colesterol oxidase | 9028-76-6 |