在流動化學中使用背壓調節(jié)器
2021-09-02 09:53:00
連續(xù)流動化學或流動化學是相比批量化學優(yōu)勢包括更一致的質量、更高的效率以及從研發(fā)到生產的輕松放大。在流動化學中，兩種或多種試劑以連續(xù)方式混合通過反應器，并控制流量、溫度和壓力，以便最有效地進行所需的化學反應。
控制流動化學中的壓力對于相控制、停留時間、反應速度和平衡管理很重要。例如，反應溫度是反應效率的關鍵組成部分，但在足夠高的溫度下，試劑會達到沸點，這會對反應產生負面影響。通過在反應器出口增加一個背壓調節(jié)器來控制反應壓力可以防止試劑沸騰。
有時其中一種試劑是氣體或有時引入惰性氣體。通過增加反應器壓力，氣體將占據的實際體積降低。這將為反應的液體部分留下更多空間，從而提高反應器的生產率。
此外，在氣液反應中，壓力對反應速度有影響。通常，氣體必須先溶解在液體中才能發(fā)生反應。通過增加壓力，氣體的溶解度增加，從而增加反應速度。
當化學反應可逆時，試劑和產物之間會形成平衡，達到平衡時會減慢反應速度。當氣體參與這種反應時，平衡將取決于壓力。在更高的壓力下，平衡將向具有最少氣體分子的反應方程式一側移動。
背壓閥用于給微反應器出口提供背壓，適用于需要加壓的反應尤其是氣液反應。對于氣液反應，通常情況下氣體在進入反應器后會迅速占據反應器內部大部分空間，加上氣體的流速較大，經常會出現氣體迅速流出或排開液體導致液體分段的現象，從而大大影響反應效果。反應器出口安裝背壓閥可保證反應體系在一定壓力下進行，氣體通過壓縮后體積變小，流速減慢，可與液體充分接觸混合，提高了反應效率。
連續(xù)流動化學用于各種行業(yè)，包括石化、特種化學品、活性藥物成分 (API)和聚合物化學。