O que é um micro -reator?

Um micro-reator é um dispositivo muito pequeno em que as reações químicas podem ocorrer. Normalmente, ele mede menos de 2,54 cm de comprimento e largura e talvez menos de um décimo sexto de 1,56 mm de espessura, embora as dimensões variem. Normalmente, ele terá tubos de entrada e saída, com pequenos canais ou câmaras no interior, nas quais as reações ocorrem. Geralmente, os reagentes e o produto são fluidos-líquidos ou gases-que podem ser introduzidos usando pequenas bombas ou eletro-osmose. Em 2011, os micro -reagores são usados ​​apenas para fins experimentais e prototipados, mas há uma perspectiva real de empregá -los em grande número para a produção em massa de produtos químicos úteis. Eles podem ser feitos de bolachas de silício, vidro, metal ou materiais de cerâmica. Os canais podem não ser mais amplos que um cabelo humano. A gravação may ser realizado por laser, descarga elétrica ou por meios químicos. Freqüentemente, o micro -reator é feito de duas placas gravadas imprensadas juntas.

Os micro -reagores

oferecem algumas vantagens significativas sobre meios mais tradicionais e de maior escala de realização de reações químicas. A alta proporção de área de superfície / volume permite que as reações prossigam mais rapidamente e frequentemente a uma temperatura mais baixa do que é possível em escalas maiores. Reações altamente exotérmicas que normalmente seriam potencialmente perigosas ou prejudiciais ao equipamento podem ser realizadas com segurança; Qualquer calor gerado se dissipa rapidamente devido aos volumes muito menores dos reagentes. Uma falha em alguma parte de uma planta química tradicional pode resultar na liberação de grandes quantidades de produtos químicos perigosos ou fechar completamente a produção. Por outrouma parte.

Geralmente, os micro -reagores operam com um fluxo contínuo de reagentes. Embora a taxa de produção de um micro -reator individual seja obviamente muito pequena, ela pode ser considerada uma pequena fábrica. Existe o potencial de empregar um grande número de micro-reagos produzidos em massa empilhados para fornecer produtos em uma escala economicamente viável, e várias possibilidades estão sob investigação.

O uso de micro -reagores na síntese orgânica é uma área muito promissora. Eles oferecem uma rápida mistura de reagentes, tempos de reação rápidos, rendimentos aumentados e manuseio seguro de compostos tóxicos e explosivos. A expansão da produção de laboratório para o nível industrial não envolve nenhuma alteração nos procedimentos para obter ótimos rendimentos - seria simplesmente uma questão de adicionar mais unidades de micro -reator.

Outro uso comercial potencial está na produção de biodiesel, uma alternativa aos combustíveis fósseis. Os métodos de produção atuais exigem o principalMatérias -primas, óleo vegetal e metanol, a serem misturadas com um catalisador e deixadas por várias horas para completar a reação. Em um micro -reator de biodiesel, a reação é quase imediata e, novamente, dimensionar o processo para produzir quantidades úteis simplesmente envolveria a combinação de um grande número de micro -reagores.

Existem, no entanto, vários problemas que devem ser superados para alcançar a produção econômica em larga escala de produtos químicos usando micro-reagores. Um deles é o efeito da parede: os reagentes e os produtos tendem a se apegar às paredes da câmara de reação. Isso geralmente é insignificante para a fabricação química tradicional usando grandes vasos de reação, mas na micro-escala, uma proporção significativa do rendimento potencial pode ser perdida. Outro problema é que é difícil realizar reações envolvendo sólidos, como reagentes ou produtos, em um micro -reator, pois eles tendem a entupir os canais.