精细化工安全管理中微反应技术的应用

精细化工安全管理中微反应技术的应用

摘要:阐述了微反应技术的应用特点。根据精细化工领域中常用的危害反应类型,选取有代表性的研究资料和案例,阐述了微反应技术在提高精细化工安全领域中的广泛应用情况,并说明在产业化中使用微反应技术时所遇到的困难与创新方法。

关键词:微反应技术;微反应器;精细化工;危险;安全

引言

从目前来看,中国精细化工产业还面临着多方面的问题,相关政府部门也必须投入巨大人力和物资才能更好地解决以上的各种问题。起火和爆炸的发生,是精细化工中最普遍的二个发生类别。而这种类别是指精细化学品和特种材料。二是在化学反应中能量的传递,微反应技术开展得特别早,始于十九世纪初,现如今,化学科学工作者已经开始重点研究上述所提出的二个问题。而未来在制药和精细化工等产业中,这种技术的发展有着相当大的增长空间。

一、微反应技术的特点

微反应技术的使用范围非常广泛,它的基础是微反应器,唯有改善微反应器的特性才能确保微反应技术得以起到更高的效果,而微反应技术的优势得以无穷扩大,它通过增加微反应单元以进行更大规模的制造流程,其特性所带来的优越性尤为突出,它通过增加或移除部分微反应单体,以便于更好的满足整个制造过程的需要,因此必须要及时改善生产管道的连通方式。

二、微反应技术对精细化工安全性的提升

在微观化学中，微观反应技术可以显著提高在室温下进行的微观化学过程的安全性，而不会产生热量。控制通道的不同大小使得在发生化学反应时能够自发地阻断自由基连锁反应，从而使危险事件不会发生。这是为了防止那些即使是少量的也会损害身体各个器官的有害物质泄漏出来，对周围环境造成损害，不仅如

此，还为了确保生产根据任何时候的情况顺利进行。这项研究的结果清楚地表明，微反应技术可以应用于各个行业，各种情况下都涉及到精密化学，基础设备的研

究已经在进行中，未来还需要很多实验来逐步增加其应用，提高其在各个行业的

安全性。

1.硝化反应

三角内的交叉趾柱型单管道化学反应器,通常是在低温度(25℃)条件下完成,

但是如果不加入惰性介质或者含有氮化合物的稳定剂。化学反应的停滞持续时间

就能够大大提高,而且,在常规化学反应器的1/210的区域,王水异氰酸酯的产量

也相当高,甚至能够做到100%以上。实验结果显示,想要降低能量的耗费,并且改

善副产物的产生效率,就必须进一步提高化学反应的稳定性。有实验表明,在T型

微化学反应器中的硝化作用影响很大,反应速度主要是受其内在动力学的影响而

确定。此外,如果没有探测到副产物也能够很有效的影响整个反应过程。从2000

年起,一直到现在,人们已经探索了微型反应器中的连续硝化过程。由于科学技术

的不断发展,微型反应器内的环境温度变化日益显著,明显可以超过的湿度,由于

反应时间的不断减少,最小可降到零点五s以内,上述一系列的数字足以说明微型

化学反应工艺正在不断的变化。

2.氧化及过氧化反应

生产中经过大量应用了过氧化氢,我们已开始采用各种技术加以研究,将氧与

氢融合到-.起,转变为过氧化氢。在过去的十几年中,外国专家已进行了深入研究,微反应器也已能够进行合成过氧化氢,而霍尼韦尔等人现已刚刚开始进行研发,并

已提出了大量的产品方案。吴巍等人正在研发石英毛细管的微反应器,也正在研

发的进程中,-.通常可以选择在60~80℃进行。从产品的安全性角度加以考量,也

为过氧乙酸的工业生产提出了必需的理论依据。郑亚峰研究表明,在载体的表面

上涂覆a-AI203,并负载银催化剂后。在毛细管微反应器中,就可以进行乙烯氧化

反应速度,而环氧乙醇的收率也可以到达60%以上,持续时间可以达到5000h-1,化

学反应可以在比较安全的环境条件中完成。而余锡孟等人研究了由乙酰丙嗪、环

已烷等在微反应器中进行的液象学氧化反应,在整个化学反应的过程中,都可以随

时检测工艺的操作情况,不仅如此,麻省理工学院的Slingivasan研究了一个集成

加热器,这是一个集电流与温度控制于一身的综合传感器。但国外对这方面的研究工作并没有什么开展,主要问题就在于氧化反应中加入了很多可能性,很多氧化反应要求金属催化剂,而且还充分考虑了微反应器的体积大小和金属催化剂的回收率。

3.其他危险反应

克拉里安特有限公司能够在微反映器中开展大量的化学实验,在实验的整个过程中,必须要科学合理地调节工艺技术参数,包括时间和温度,以确保它们都能够在合适地范围内,并且还能够获得优质的偶氮着色剂。在一般情况下,只需要约0.5s的时候,就能够在微反映器中能够完成不同的生化反应速度,当然,这样也能够缩短了毒堇留在反映器中的持续时间,从而降低了毒堇产生泄漏的可能性。美国杜邦公司就利用多晶体银颗粒微反映器中开展-.系列实验,在生化实验的整个过程中,对与氧化物反映所产生的异氰酸甲酯开展了深入研究,微反映器中能够抑制危害产物的制备。而日本旭硝子公司也已研制出了能够投入工业生产的氟化设备,该设备能够减少潜在的危险性。经过大量科学研究证实,微反应技术的广泛使用很可能增加了在微化工领域的安全性。

结束语

由上面的研究结论可以得知,在目前看来,如果想要进一步提升我国的精细化工领域的总体技术水平,仍然需要发展完善的关键工艺,当然,微反应技术也还是有待大力推广与探索的。不过,当前的微反应技术还存在着二种极端。一些人甚至夸大了其在化工领域中的重要意义。个人甚至觉得如果不能同时在实验室开展这二项技术研究。真正的产业化也是不可能的。第一,并不能够有效改善精细化工领域的稳定性,原因主要在于精细化工领域反应速度快,离子辐射大,操作简单,且材料本身很容易自燃与爆炸。如毒药反应。因此虽然采用了微反应技术,但是由于这种反应并没有办法从根本上解决风险,所以还是有需要加强人们对反应风险的充分认识与管控。其次,可以确定的是,微反应技术为应用程序的发展提供了很大的机遇。

参考文献：