在流动化学中使用背压调节器
2021-09-02 09:53:00
连续流动化学或流动化学是相比批量化学优势包括更一致的质量、更高的效率以及从研发到生产的轻松放大。在流动化学中，两种或多种试剂以连续方式混合通过反应器，并控制流量、温度和压力，以便最有效地进行所需的化学反应。
控制流动化学中的压力对于相控制、停留时间、反应速度和平衡管理很重要。例如，反应温度是反应效率的关键组成部分，但在足够高的温度下，试剂会达到沸点，这会对反应产生负面影响。通过在反应器出口增加一个背压调节器来控制反应压力可以防止试剂沸腾。
有时其中一种试剂是气体或有时引入惰性气体。通过增加反应器压力，气体将占据的实际体积降低。这将为反应的液体部分留下更多空间，从而提高反应器的生产率。
此外，在气液反应中，压力对反应速度有影响。通常，气体必须先溶解在液体中才能发生反应。通过增加压力，气体的溶解度增加，从而增加反应速度。
当化学反应可逆时，试剂和产物之间会形成平衡，达到平衡时会减慢反应速度。当气体参与这种反应时，平衡将取决于压力。在更高的压力下，平衡将向具有最少气体分子的反应方程式一侧移动。
背压阀用于给微反应器出口提供背压，适用于需要加压的反应尤其是气液反应。对于气液反应，通常情况下气体在进入反应器后会迅速占据反应器内部大部分空间，加上气体的流速较大，经常会出现气体迅速流出或排开液体导致液体分段的现象，从而大大影响反应效果。反应器出口安装背压阀可保证反应体系在一定压力下进行，气体通过压缩后体积变小，流速减慢，可与液体充分接触混合，提高了反应效率。
连续流动化学用于各种行业，包括石化、特种化学品、活性药物成分 (API)和聚合物化学。