Mikroreaktor-Array

Innerhalb eines kontinuierlichen Durchfluss-Chemiesynthesesystems dient das Mikroreaktor-Array als zentrale Reaktionseinheit, in der chemische Umwandlungen unter präzise kontrollierten Bedingungen stattfinden. Es ermöglicht die parallele Verarbeitung mehrerer Reaktionen gleichzeitig oder die sequenzielle Mehrstufensynthese auf kompakter Grundfläche und erhöht so die Produktionskapazität und Prozessflexibilität erheblich im Vergleich zu einzelnen Mikroreaktoreinheiten. Das Array wird aus Materialien wie Silizium, Glas, Edelstahl oder Polymeren (z. B. PTFE, PEEK) hergestellt, abhängig von chemischer Verträglichkeit und Betriebsbedingungen. Es ist mit 4 bis 96 Reaktoren erhältlich, jeweils mit einem Volumen von 0,1 bis 10 ml, und kann parallel oder seriell konfiguriert werden. Der Betriebsdruck liegt zwischen 1,0 und 1,6 MPa, und die Temperatur reicht von -20 bis 200 °C, begrenzt durch das Dichtungsmaterial. Die Durchflussrate pro Reaktor beträgt 0,1 bis 100 ml/min, mit einer Temperaturregelgenauigkeit von ±0,5 °C im stationären Zustand und einer Druckregelgenauigkeit von ±0,01 MPa am Sollwert. Die medienberührten Teile bestehen typischerweise aus 316L-Edelstahl (ASTM A240), optional Hastelloy C-22; Dichtungsmaterial ist PTFE für chemische Verträglichkeit. Die elektrische Versorgung beträgt 220–240 V AC (50/60 Hz), die Leistungsaufnahme 0,5–2,0 kW je nach Heiz-/Kühlbedarf, und die Schutzart ist IP54–IP65 (IEC 60529). Die Abmessungen reichen von 300×200×200 bis 600×400×400 mm (L×B×H), und das Gewicht beträgt 15–60 kg ohne Hilfsausrüstung. Diese Werte sind Referenzbereiche des Verzeichnisses; überprüfen Sie modellspezifische Spezifikationen mit dem Hersteller.

Das Array funktioniert, indem Reaktionsströme durch mehrere Mikrokanäle in einzelnen Mikroreaktoreinheiten verteilt werden. Jede Einheit bietet hohe Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisse für effizienten Wärme- und Stoffübergang. Die Array-Konfiguration ermöglicht entweder parallelen Betrieb (identische Reaktionen in mehreren Einheiten) oder seriellen Betrieb (sequentielle Reaktionen über Einheiten hinweg), wobei Durchflussregelsysteme die Verteilung und Sammlung der Ströme verwalten. Dieses Design ermöglicht die präzise Steuerung von Reaktionsparametern wie Temperatur und Druck in jeder Einheit und erleichtert so skalierbare und flexible chemische Synthese.