基于微化工技术的化工过程开发及应用

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项目简介

微化工技术是20世纪90年代发展起来的现代化工学科前沿,是集微机电系统设计思想和化学化工基本原理于一体、移植集成电路和微传感器制造技术、着重研究微时空尺度下的化工过程特征与规律,以实现反应过程安全、高效、节能、可控的高新技术。与传统化工设备相比,微化工系统具有高传递速率(传热、传质速率较常规尺度化工设备高1~2个数量级)、易于直接放大(模块结构、并行放大)、设备安全性高、易于控制、适应面广等优点,可实现过程连续和高度集成、分散与柔性生产。

目前项目组已成功将微化工技术应用于工业化生产中。成功开发了集甲醇氧化重整、CO选择氧化、氢气催化燃烧、原料汽化、微换热等子系统为一体的kW级质子交换膜燃料电池用的微型氢源系统;成功完成了具有自主知识产权的10万吨/年级规模的用于磷酸二氢铵生产的微反应技术;成功完成了具有自主知识产权的SO3磺化过程小试、中试的开发工作,并将于近期完成万吨级规模的工业性示范工程;成功完成了具有自主知识产权的用于二氧化碳高效捕集的微化工系统小试、中试研发工作,中试规模为100 m3/h的气体处理量。

应用领域

微化工技术已成为化工过程强化的热点之一,可应用于石油化工、精细化工(医药、农药、火炸药)、材料(微/纳材料合成)、能源等领域;尤其适用于常规反应设备难以保障安全的反应——易燃易爆强放热快速反应:如直接氟化、硝化、磺化、重氮化、氯化、氧化、酰胺化、氨氧化、过氧化、加氢等,以及危险化学品的就地生产。因此,本技术实施具有显著的社会效益和经济效益,有着广泛的市场应用前景。

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