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常州那央生物科技有限公司(那央微化),成立于2017年,我們專注于不同工況微通道反應(yīng)器的設(shè)計(jì)制造,專注于工藝匹配的微化工工程創(chuàng)新,專注于硝化、磺化、氯化、氧化、氨化、加氫、聚合等多種高危反應(yīng)類型微化工工程的開(kāi)發(fā)和推廣。
常州那央微化國(guó)內(nèi)shou次提出“微化工三段式工藝邏輯",即預(yù)混微分散、強(qiáng)化微反應(yīng)和延時(shí)熟化三個(gè)階段,也即三種功能單元共同完成“三傳一反"化工過(guò)程。我們采用經(jīng)典叉指混合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同物料的分散及預(yù)混合,采用那央專利“微混沌管壁式擾流結(jié)構(gòu)"實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程傳質(zhì)傳熱的強(qiáng)化;對(duì)于本征動(dòng)力學(xué)為慢反應(yīng)的化學(xué)過(guò)程,采用管式反應(yīng)器來(lái)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間完成熟化過(guò)程。
那央微化從產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初就考慮到放大的問(wèn)題,我們采用尺寸放大和數(shù)量放大相結(jié)合的方式,減小放大效應(yīng);從小試、中試到量產(chǎn)均采用相同的“微化工三段式工藝邏輯",保持一致的“微化工反應(yīng)過(guò)程時(shí)空觀"和換熱能力,使得放大效應(yīng)可控,甚至可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫放大。
自2017年創(chuàng)立以來(lái),我們堅(jiān)持創(chuàng)新,結(jié)合實(shí)際工藝工況,已開(kāi)發(fā)玻璃、石英、不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、碳化硅等多種材質(zhì)40余款微通道反應(yīng)器;公司已經(jīng)建立了完備的從自主研發(fā)到生產(chǎn)制造的整套體系,及完善的質(zhì)量管理體系,通過(guò)了GB/T19001-2016/ISO9001:2015標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,已授權(quán)30余項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利。
那央微化采用靈活機(jī)動(dòng)的服務(wù)和合作模式,提供銷售、租賃及上門測(cè)試等微反應(yīng)器設(shè)備服務(wù);我們與常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院建立“微化學(xué)工程與技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室",擁有完備的微通道反應(yīng)器裝備和氣相、液相、質(zhì)譜等全套分析檢測(cè)儀器,為客戶提供小試驗(yàn)證和工藝開(kāi)發(fā)服務(wù)。
裝備創(chuàng)新帶動(dòng)技術(shù)革新,技術(shù)革新促進(jìn)產(chǎn)業(yè)革命?;谠谖⒒ぱb備上的創(chuàng)新能力,我們努力為掃除微化工技術(shù)革新路上的障礙貢獻(xiàn)力量,助力打通安全、綠色、高效、節(jié)能的新型化工之路。
自2017年創(chuàng)立以來(lái),我們堅(jiān)持創(chuàng)新,結(jié)合實(shí)際工藝工況,已開(kāi)發(fā)玻璃、石英、不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、碳化硅等多種材質(zhì)40余款微通道反應(yīng)器;公司已經(jīng)建立了完備的從自主研發(fā)到生產(chǎn)制造的整套體系,及完善的質(zhì)量管理體系,通過(guò)了GB/T19001-2016/ISO9001:2015標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,已授權(quán)30余項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利。
連續(xù)流和微化工代表了未來(lái)化工的方向?;瘜W(xué)工業(yè)為國(guó)計(jì)民生提供原料、材料和能源生產(chǎn),是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要支柱產(chǎn)業(yè)。中國(guó)雖然是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)大國(guó),但不是強(qiáng)國(guó),且近來(lái)化工事故高發(fā),能耗高、污染重、資源浪費(fèi)、效率低等問(wèn)題仍在困擾著不少化工企業(yè)。應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題,化工生產(chǎn)裝置的創(chuàng)新是根本的解決思路:裝置的創(chuàng)新帶動(dòng)技術(shù)的革新,技術(shù)的革新方能促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)的革命。當(dāng)前粗放式的化工生產(chǎn)模式基于間歇釜式反應(yīng)器和大通量管道式反應(yīng)器,而近年來(lái)興起的微通道反應(yīng)器,具有高比表面積,高效換熱能力和高效傳質(zhì)能力,可以將化學(xué)反應(yīng)時(shí)間從幾十小時(shí)縮短到幾分鐘甚至幾秒鐘,有望開(kāi)啟高效精益生產(chǎn)的新模式:連續(xù)流微化工。
廚房有鍋碗瓢盆,木工需要錛鑿斧鋸,化工離不開(kāi)泵釜管閥,微化工亦需要一系列的相關(guān)裝備。與傳統(tǒng)釜式化工相比,微化工對(duì)其裝備提出了更高的要求:耐腐蝕、耐高溫、耐高壓,流體驅(qū)動(dòng)的平穩(wěn)性,更強(qiáng)的傳質(zhì)能力和換熱能力,微化工工藝和裝備之間更高的匹配度。特別是工藝和裝配的匹配度,工況不同,對(duì)微通道反應(yīng)器的要求不同。舉例說(shuō)明:液液連續(xù)流反應(yīng)和氣液連續(xù)流反應(yīng)就需要不同的預(yù)混設(shè)備,不同的過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備和不同的延時(shí)熟化設(shè)備;液液反應(yīng)在微通道中更容易實(shí)現(xiàn)平推流,而氣液反應(yīng)由于氣液物料不同的粘滯力,在微通道中有更多的反混現(xiàn)象。
那央微化專注于不同工藝工況的微通道反應(yīng)器的開(kāi)發(fā),專注于高匹配度的微化工工程創(chuàng)新。截止目前,我們已經(jīng)完成了硝化、磺化、氯化、氧化、氨化、加氫、聚合等多種高危反應(yīng)類型的微化工工程化開(kāi)發(fā)和推廣;為了匹配不同的工況,我們開(kāi)發(fā)有各類微通道反應(yīng)器和輔助設(shè)備,有不銹鋼、碳化硅、玻璃以及鉭鈦等不同的材質(zhì)微通道反應(yīng)器,有預(yù)混、微反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)化、延時(shí)熟化微通道反應(yīng)器,有光催化反應(yīng)器、超聲輔助微通道反應(yīng)器、高頻震動(dòng)微通道反應(yīng)器、動(dòng)態(tài)管式微通道反應(yīng)器等。
那央微化創(chuàng)始人團(tuán)隊(duì)專注于微流控/微反應(yīng)技術(shù)15年,對(duì)于介觀流體動(dòng)力學(xué)和微觀流體動(dòng)力學(xué)有深厚的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。基于綠色環(huán)保、本質(zhì)安全、高效節(jié)能、靈活及連續(xù)流生產(chǎn)的新型微通道反應(yīng)器,我們和工藝團(tuán)隊(duì)密切配合,開(kāi)發(fā)一系列微化工過(guò)程強(qiáng)化設(shè)備,創(chuàng)新性的解決了用戶微化工工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的各種難點(diǎn)。我們希望借助微反應(yīng)器等過(guò)程強(qiáng)化技術(shù),為解決當(dāng)前嚴(yán)峻的環(huán)保壓力、落后的生產(chǎn)方式和安全生產(chǎn)的更高要求貢獻(xiàn)力量!我們的目標(biāo)是協(xié)作共建微化工創(chuàng)新工廠,通過(guò)微化工裝備的創(chuàng)新帶動(dòng)微化工技術(shù)的革新,進(jìn)而帶來(lái)化工產(chǎn)業(yè)的革命,為化工高效精細(xì)合成新時(shí)代添磚加瓦,為改寫化工生產(chǎn)事故高發(fā)的現(xiàn)狀貢獻(xiàn)力量!
“三傳一反"也即傳質(zhì)傳動(dòng)傳熱和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是化工的本質(zhì),釜式反應(yīng)過(guò)程和微化工反應(yīng)過(guò)程都遵循這一邏輯,但二者又有表現(xiàn)形式的不同。釜式反應(yīng)器內(nèi)完成的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,從混合開(kāi)始,隨著時(shí)間的推移,反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行直到完成。如果將釜內(nèi)從0%到100%的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的任何一點(diǎn)做可展示“切片"來(lái)理解,釜式反應(yīng)器內(nèi)全部反應(yīng)過(guò)程“切片"的展示需要時(shí)間的延續(xù)來(lái)完成。而微通道反應(yīng)器是將化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程在微通道內(nèi)連續(xù)流動(dòng)來(lái)完成,也即我們常說(shuō)的“物料進(jìn),產(chǎn)物出",化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的0%到100%的任何一點(diǎn)的“切片"可在連續(xù)流微通道中同時(shí)展示出來(lái)。根據(jù)上述分析,釜式反應(yīng)器和微通道反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,需要用不同的“時(shí)空觀"去理解,對(duì)于后者,那央微化稱之為“微化工反應(yīng)過(guò)程時(shí)空觀"。因而,我們提出基于連續(xù)流微通道反應(yīng)器的“微化工三段式工藝邏輯",即預(yù)混微分散過(guò)程、強(qiáng)化微反應(yīng)過(guò)程和延時(shí)熟化三個(gè)階段,該理論有助于我們理解微化工的工藝過(guò)程,同時(shí)可指導(dǎo)我們開(kāi)展微化工裝置的開(kāi)發(fā)和制造。
按照微化工三段式工藝邏輯,微反應(yīng)器設(shè)備可分為物料預(yù)混微分散微反應(yīng)器、過(guò)程強(qiáng)化微反應(yīng)器、延時(shí)熟化微反應(yīng)器。
1) 物料預(yù)混微分散微反應(yīng)器,其功能是將不同組分反應(yīng)物按照體積比(或摩爾比)進(jìn)行預(yù)混微分散,該過(guò)程是在百微米級(jí)微觀尺寸(尺寸范圍大約介于0.1-0.5mm)實(shí)現(xiàn)不同組分反應(yīng)物的初步混合,可控性強(qiáng),分散性好,混合均勻且快速高效。
2) 過(guò)程強(qiáng)化微反應(yīng)器,其功能是將預(yù)混好的不同組分反應(yīng)物,在設(shè)定的壓力、溫度等條件下,使其從百微米級(jí)微觀混合狀態(tài)推進(jìn)到微觀分子級(jí)混合狀態(tài),混合的過(guò)程即開(kāi)始進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。微反應(yīng)器微通道內(nèi)的微結(jié)構(gòu)具有高比表面、高效渦流引發(fā)能力等特點(diǎn),使得反應(yīng)體系具有高效傳質(zhì)能力,消除了傳統(tǒng)釜式反應(yīng)裝置的傳質(zhì)壁壘,從而提高了反應(yīng)效率、產(chǎn)物純度和產(chǎn)物收率。較大的傳熱系數(shù)同時(shí)保證了反應(yīng)體系熱量的快速傳輸和供給能力,使得微反應(yīng)器高效反應(yīng)的同時(shí)具備安全生產(chǎn)保障。
3) 延時(shí)熟化微反應(yīng)器,其功能是替代釜式反應(yīng)器中的熟化過(guò)程,讓反應(yīng)體系在流動(dòng)過(guò)程完成產(chǎn)物合成。對(duì)于不同的反應(yīng)體系,是選擇用延時(shí)熟化微反應(yīng)器還是釜式反應(yīng)器來(lái)完成生產(chǎn),要具體問(wèn)題具體分析,從而得出的優(yōu)選擇。
不同于板式微通道反應(yīng)器,常州那央*的管壁式微通道微反應(yīng)器,結(jié)合了管式反應(yīng)器和微通道反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì),將微通道雕刻加工在管式反應(yīng)器的外表面,既保留了管式反應(yīng)器耐高壓、通量大、容量大、壓降低、易放大等方面的優(yōu)點(diǎn),又結(jié)合了微通道反應(yīng)器混合強(qiáng)化能力強(qiáng)、換熱效果好、放大效應(yīng)小的優(yōu)勢(shì),更具有易更換、易維修、成本低、批量工業(yè)化能力強(qiáng)的du特性能。
常州那央公司于2018年開(kāi)發(fā)出管壁式微通道反應(yīng)器并持續(xù)創(chuàng)新及實(shí)踐,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多款成熟的工業(yè)化管壁式微通道反應(yīng)裝置,有金屬(316L不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、蒙乃爾合金等)、玻璃和碳化硅多種材質(zhì),成功應(yīng)用于硝化、磺化、氯化、氧化、氨化、聚合等多種高危反應(yīng)類型的微化工工藝和放大生產(chǎn)。
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