面向復(fù)雜反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)化的微化工系統(tǒng)創(chuàng)制

由清華大學(xué)、浙江信匯新材料股份有限公司、蔚林新材料科技股份有限公司等合作完成的面向復(fù)雜反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)化的微化工系統(tǒng)創(chuàng)制與工業(yè)示范項(xiàng)目，形成了多套萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)微反應(yīng)裝備，在國(guó)際上引領(lǐng)了微化工技術(shù)的進(jìn)步，獲得2021 年度中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目以構(gòu)建微設(shè)備和常規(guī)設(shè)備相融合的微反應(yīng)系統(tǒng)為共性基礎(chǔ)，在微結(jié)構(gòu)元件創(chuàng)制、微設(shè)備與常規(guī)設(shè)備組合、微反應(yīng)工藝構(gòu)建和微化工系統(tǒng)示范4 個(gè)層面開(kāi)展系統(tǒng)創(chuàng)新，建成2 套萬(wàn)噸級(jí)微反應(yīng)系統(tǒng)、1 套千噸級(jí)微反應(yīng)系統(tǒng)，形成了國(guó)際領(lǐng)先的微反應(yīng)技術(shù)裝備。

該項(xiàng)目在以下三方面進(jìn)行了創(chuàng)新：一是針對(duì)混合和傳質(zhì)控制的高黏反應(yīng)體系，提出非對(duì)稱(chēng)微槽混合元件及其集成放大方法，發(fā)明了“微混合器+列管反應(yīng)器+微混合器”型微反應(yīng)系統(tǒng)；二是針對(duì)傳質(zhì)和傳熱控制的液液非均相強(qiáng)放熱反應(yīng)體系，提出利用含有微小填料的靜態(tài)混合器維持液液微分散和微混合狀態(tài)的傳遞強(qiáng)化方法，發(fā)明了“微混合器+靜態(tài)混合器+管式反應(yīng)器”型微反應(yīng)系統(tǒng)；三是針對(duì)混合和溶解度控制的氣液高壓反應(yīng)體系，提出通過(guò)微槽元件強(qiáng)化初始原料混合、通過(guò)多級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器強(qiáng)化氣相中間產(chǎn)物溶解的過(guò)程強(qiáng)化方法，發(fā)明了“微混合器+多級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器”型微反應(yīng)系統(tǒng)，大幅提高產(chǎn)能和過(guò)程安全性。

該技術(shù)經(jīng)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的科技成果鑒定為：首次將微反應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于合成橡膠生產(chǎn)領(lǐng)域，引領(lǐng)了微化工技術(shù)的發(fā)展，為提高我國(guó)高性能橡膠產(chǎn)品自給率和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力奠定了基礎(chǔ)，還引領(lǐng)了橡膠助劑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。