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微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用的論文

時(shí)間:2024-05-31 16:33:36 化學(xué)畢業(yè)論文 我要投稿
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微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用的論文

  摘要:化工產(chǎn)業(yè)和化學(xué)工程激素和的迅速發(fā)展,使得相關(guān)科學(xué)技術(shù)的研究開始向著更為深入的層次發(fā)展,微化學(xué)工程的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用,在化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)揮了愈加重要的作用。由于微化工的技術(shù)方法能夠進(jìn)一步強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng),大大提升反應(yīng)的速率,這樣就為能源或者資源的合理利用提供了先進(jìn)的技術(shù)方法,大幅度提高資源的合理利用率?梢,微化工相關(guān)技術(shù)原理及其方法的應(yīng)用可以滿足節(jié)能降耗的目標(biāo),促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步發(fā)展。

微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用的論文

  關(guān)鍵詞:微化工;化學(xué)反應(yīng);應(yīng)用

  1引言

  微化工是一種多領(lǐng)域?qū)W科相互交叉、綜合而形成的科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目,它將原有的一些化學(xué)和化工的基礎(chǔ)原理同微機(jī)電子系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起,通過先進(jìn)的傳感技術(shù)和精密集成電路來提高對(duì)各類化學(xué)反應(yīng)的監(jiān)測(cè)和分析能力,從而找到科學(xué)的技術(shù)方法來促進(jìn)和增強(qiáng)各類化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的速率和整個(gè)反應(yīng)過程,還可以利用其系統(tǒng)體系和特殊的微化工設(shè)備儀器來分析化學(xué)反應(yīng)中的一些科學(xué)規(guī)律和具體特點(diǎn)。因此要加大對(duì)微化工的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用重視程度。

  2微化工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

  2.1滿足反應(yīng)過程中各類物質(zhì)配比的準(zhǔn)確性與合理性要求

  在很多以往所開展的化學(xué)研究中,化學(xué)反應(yīng)之所以出現(xiàn)很多不符合預(yù)期試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的異常情況,大多都是因?yàn)閰⑴c反應(yīng)過程的各類物質(zhì)元素的搭配比例不合理,在具體用量上無法達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確程度,在這種情況下,反應(yīng)最終結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)很多難以確定的因素。而微化工的技術(shù)應(yīng)用可以滿足其配比比例和用量上的準(zhǔn)確性和合理性需求,對(duì)于物質(zhì)的稱重將更為精準(zhǔn),使得測(cè)量以及最終結(jié)果的誤差率大大降低,還可以加速整個(gè)反應(yīng)過程,提高工作效率。

  2.2降低反應(yīng)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)

  化學(xué)的反應(yīng)過程存在一定程度的風(fēng)險(xiǎn),如果配比和操作方式等工作中出現(xiàn)一些失誤或者疏忽,就很可能釀成安全事故。而微化工這種高新技術(shù)的應(yīng)用,能夠迅速有效地對(duì)可能出現(xiàn)的隱患和事故進(jìn)行合理的管控,在最大程度上降低了反應(yīng)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和事故發(fā)生幾率。

  2.3強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)

  化學(xué)反應(yīng)的不充分是傳統(tǒng)化學(xué)試驗(yàn)和技術(shù)應(yīng)用中長期存在的問題,在化學(xué)反應(yīng)結(jié)束以后,工作人員會(huì)發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)會(huì)殘留很多原材料化學(xué)物質(zhì),這就造成很大的資源浪費(fèi),也提高了化學(xué)反應(yīng)研究和技術(shù)實(shí)踐所需要的成本。微化工技術(shù)方法能夠切實(shí)加快反應(yīng)的速度,而且起到了關(guān)鍵的強(qiáng)化性作用,讓化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的更加充分,如此就大大降低了資源的消耗程度。

  3微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用

  3.1均相反應(yīng)

  均相反應(yīng)主要包括兩方面內(nèi)容,第一方面,自由基的聚合反應(yīng);第二方面,中間體以及藥物的合成。在自由基聚合反應(yīng)的過程中,最重要的因素是溫度的恒定性。微化工技術(shù)主要應(yīng)用的反應(yīng)器為微反應(yīng)器,該反應(yīng)器能夠在化學(xué)反應(yīng)過程中對(duì)溫度進(jìn)行全面控制,同時(shí)降低反應(yīng)過程中反應(yīng)器堵塞的概率。以丙烯酸丁醇為例,在該種物質(zhì)進(jìn)行聚合反應(yīng)的過程中,由于微反應(yīng)器的導(dǎo)熱性質(zhì)較好,所以能夠使整個(gè)反應(yīng)過程始終保持較為穩(wěn)定的溫度。同時(shí),改變聚合物的分布空間結(jié)構(gòu),降低聚合物之間的間隙,同時(shí)還能夠降低高分子聚合物的數(shù)量,進(jìn)而提高最終的反應(yīng)效率。在目前中間體和相關(guān)藥物研發(fā)合成的關(guān)鍵階段之中,其內(nèi)部的反應(yīng)物質(zhì)的具體化學(xué)特性較為活躍,在發(fā)生相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)期間就很容易引發(fā)物質(zhì)取代的問題,這樣就無法達(dá)到預(yù)期的反應(yīng)過程和最終結(jié)果。將微化工技術(shù)應(yīng)用在其中,能夠有效避免此種情況的發(fā)生。由于微反應(yīng)器能夠?qū)Ψ磻?yīng)過程中的溫度進(jìn)行及時(shí)有效的把控,同時(shí)還能夠?qū)Ψ磻?yīng)物的混合效果進(jìn)行控制,進(jìn)而大大提高了中間體以及藥物的混合效率。

  3.2氣液反應(yīng)

  氣液反應(yīng)主要包括氟化反應(yīng)以及氯化反應(yīng)兩種。其中要想保證氟化反應(yīng)的反應(yīng)效率,就要對(duì)反應(yīng)過程中的熱傳導(dǎo)性、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)物的性質(zhì)進(jìn)行控制。只有這樣才能保證反應(yīng)過程中國的苯以及苯類化合物直接進(jìn)行氟化反應(yīng)。由于微反應(yīng)器具有較高的熱傳導(dǎo)能力,進(jìn)而能夠?qū)Ψ磻?yīng)過程中的溫度進(jìn)行有效控制。另外,微反應(yīng)器還能夠提高反應(yīng)過程中的安全性,所以被廣泛應(yīng)用在物質(zhì)的氟化研究過程中。氯化反應(yīng)主要的研究對(duì)象為反應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率,轉(zhuǎn)化率越高,反應(yīng)效率就越高。通過對(duì)甲苯二異氰酸酯程度氯化研究發(fā)現(xiàn),在常規(guī)反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為65%,目的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為45%。在微反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為55%,但是目的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為80%。由此可以看出,利用微反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng),能夠大幅度提高目的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而提高反應(yīng)效率。

  3.3液液反應(yīng)

  在對(duì)液液反應(yīng)進(jìn)行演技的過程中,本文主要以硝化反應(yīng)為例。硝化反應(yīng)是一種放熱效果強(qiáng)的快速反應(yīng),最終的反應(yīng)效率直接取決于反應(yīng)器的應(yīng)用性能。例如,在利用濃硫酸對(duì)硝酸根催化進(jìn)行的過程中,硝酸根離子通過與反應(yīng)過程中的有機(jī)分子相互結(jié)合,形成硝基的取代物,同時(shí)硝基擴(kuò)散到有機(jī)物中。在此反應(yīng)中,一旦硝酸根離子與有機(jī)物之間的融合性能較低,則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過程中的傳質(zhì)效果較差,進(jìn)而出現(xiàn)大量的副產(chǎn)物,相應(yīng)的反應(yīng)效率就會(huì)降低。而利用微反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng),由于微反應(yīng)器具有較高的應(yīng)用性能,能夠提高反應(yīng)過程中的傳質(zhì)效果,最終達(dá)到降低副產(chǎn)物數(shù)量,提高化學(xué)反應(yīng)效率的效果。由此可以看出,將微化工技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)中,能夠從根本對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行強(qiáng)化。

  4結(jié)束語

  目前,很多微化工的科學(xué)技術(shù)方法依然沒有得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用,大多還處于試驗(yàn)階段,而且在化工行業(yè)中,也很少有企業(yè)會(huì)去重視和使用這類高新的科學(xué)技術(shù)模式,其產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平普遍較低,沒有形成專業(yè)化、規(guī);漠a(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。然而隨著微化工的技術(shù)優(yōu)勢(shì)愈發(fā)凸顯,尤其是其節(jié)約資源能源的重要優(yōu)勢(shì)和作用,已經(jīng)引起了越來越多化工企業(yè)的關(guān)注,雖然微化工以及微反應(yīng)的相關(guān)技術(shù)模式距離實(shí)用化階段還存在一定的差距,但化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要先進(jìn)的技術(shù)模式,企業(yè)也需要通過節(jié)能降耗來降低生產(chǎn)加工的成本。由此可見,微化工高新技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用會(huì)很快到來,作為化工企業(yè)也會(huì)面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn),同時(shí)也意味著巨大的發(fā)展機(jī)遇。為此,應(yīng)做好技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的準(zhǔn)備工作,加大投入,提高重視程度,在實(shí)際生產(chǎn)工作中明確微化工在各類化學(xué)反應(yīng)中的技術(shù)性優(yōu)勢(shì)。

  參考文獻(xiàn)

  [1]趙玉潮,張好翠,沈佳妮,陳光文,袁權(quán).微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國科技論文在線,2008(03):157-169.

  [2]劉敏敏.微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用分析[J].化工管理,2016(19):219.

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