連續(xù)流反應(yīng)器有哪些材質(zhì)？連續(xù)流反應(yīng)器材質(zhì)類型

連續(xù)流反應(yīng)器有哪些材質(zhì)?連續(xù)流反應(yīng)器有很多種類型，如微通道、動態(tài)管、連續(xù)管、固定床、光催化、連續(xù)釜等等，不同類型的連續(xù)流反應(yīng)器，功能和應(yīng)用場景不同，其材質(zhì)主要取決于連續(xù)流反應(yīng)器所屬的類型，以及對應(yīng)的應(yīng)用場景。下面就來分析一下連續(xù)流反應(yīng)器材質(zhì)類型，以及每種材質(zhì)的特點。

1. 特種合金材質(zhì)

特種合金材質(zhì)包括哈氏合金、鈦合金、鋯合金、高溫合金、蒙乃爾合金等；

特點：耐腐蝕性強，能耐受強酸強堿，使用壽命是不銹鋼材質(zhì)的5倍以上;耐高溫高壓，特種合金基本都具備耐高溫高壓特性，有很多特種合金的工作溫度能達到1000℃以上，抗壓在10兆帕以上；

缺點：原材料成本高，是不銹鋼的10倍左右，同時加工難度大；

應(yīng)用場景：含強腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)、高溫高壓反應(yīng)。

2. 碳化硅材質(zhì)

碳化硅是連續(xù)流反應(yīng)器的常見材質(zhì)。

特點：耐腐蝕性強，可耐受強酸、強堿以及及鹵素介質(zhì)，在硝化、氯化等高危反應(yīng)中表現(xiàn)突出。同時導(dǎo)熱性能好，熱導(dǎo)率高達120 W/(m·K)，遠超金屬材質(zhì)，適合強吸熱/放熱反應(yīng)。此外其碳化硅材質(zhì)連續(xù)流反應(yīng)器的制造工藝獨特，多采用無壓燒結(jié)技術(shù)，能一體成型，這樣可以避免鍵合接口帶來泄漏風(fēng)險，使用壽命較長；

缺點：易碎不耐壓，且制作工藝難，成本高，成品率低，尤其實微通道反應(yīng)器的燒制；

應(yīng)用場景：適合高危腐蝕性反應(yīng)、高溫快速合成反應(yīng)，但不能用于高壓反應(yīng)。

3. 玻璃材質(zhì)

玻璃材質(zhì)主要用于光催化連續(xù)流反應(yīng)器類型上;

特點：透光性好，結(jié)合光源可用于光催化反應(yīng)，可視化，能夠直觀的觀察到反應(yīng)的進行。且原材料成本低。

缺點：易碎不耐壓;

應(yīng)用場景：主要用于光催化反應(yīng)中。

4. 聚合物材質(zhì)

聚合物包括PTFE、PFA、FFKM等；

特點：常用的聚合物材質(zhì)都具備化學(xué)惰性，例如PTFE耐幾乎所有化學(xué)品，包括王水、氫氟酸等，不會帶入化學(xué)雜質(zhì)，可以用于高純度醫(yī)藥合成。密度低，輕量化，易加工，非常適合制造復(fù)雜流道，原材料和加工成本低，多用于制作連續(xù)管和光催化連續(xù)流反應(yīng)器中；

缺點：耐高溫性能有限，像PTFE只能承受260℃的高溫上限，超過該溫度后，會變形甚至融化。同時耐壓性能差，一般都小于10bar，且機械強度低，容易變形；

應(yīng)用場景：多用于低溫腐蝕反應(yīng)、光催化反應(yīng)，還可以用作密封材料，搭配其它材質(zhì)應(yīng)用中連續(xù)流反應(yīng)器中。

5. 不銹鋼材質(zhì)

常見的不銹鋼材質(zhì)有316L和304L兩種；

特點：機械強度好，耐壓達7 MPa，適合加氫、超臨界流體等高壓過程。同時原材料成本低，價格僅為碳化硅的四分之一左右，且易于加工，可數(shù)控銑削或激光切割。此外溫域廣，工作溫度覆蓋-30到230℃，適合多數(shù)有機合成反應(yīng)的溫度需求；

缺點：耐腐蝕性弱，不能用在含強酸、硫化物介質(zhì)的環(huán)境中，否則會大幅縮減使用壽命。傳熱效率中等：熱導(dǎo)率約為15 W/(m·K)，需依賴微通道設(shè)計補償放熱控制；

應(yīng)用場景：多用于非腐蝕性高壓反應(yīng)，以及堿性環(huán)境中。

連續(xù)流反應(yīng)器的材質(zhì)選擇直接影響其耐腐蝕性、傳熱效率、承壓能力及適用反應(yīng)類型;在選擇材質(zhì)時建議高危腐蝕且強放熱反應(yīng)可以選擇碳化硅材質(zhì)，高壓非腐蝕體系選擇不銹鋼材質(zhì)，極端腐蝕介質(zhì)選哈氏合金材質(zhì)，光催化應(yīng)用可以選擇玻璃材質(zhì)，有輕量或低成本需求，可以選擇聚合物材質(zhì)。