板式微通道連續(xù)流光反應(yīng)器 的工作原理

板式微通道連續(xù)流光反應(yīng)器的工作原理基于微通道技術(shù)、光學(xué)技術(shù)與流體力學(xué)的協(xié)同作用，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與反應(yīng)調(diào)控實(shí)現(xiàn)高效光化學(xué)反應(yīng)。其核心流程可分為以下四個(gè)環(huán)節(jié)：

1. 微通道流體動(dòng)力學(xué)控制

反應(yīng)器采用微米級(jí)通道網(wǎng)絡(luò)，通道尺寸通常在10-1000微米范圍內(nèi)。反應(yīng)物在微型泵驅(qū)動(dòng)下以層流狀態(tài)連續(xù)流動(dòng)，通過(guò)精密設(shè)計(jì)的流道結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速混合與均勻分散。微通道的高比表面積特性（5000-50000 m2/m3）使流體分子擴(kuò)散距離縮短，傳質(zhì)效率較傳統(tǒng)設(shè)備提升1-3個(gè)數(shù)量級(jí)。

2. 光化學(xué)激發(fā)與能量轉(zhuǎn)化

特定波長(zhǎng)光源（如280nm-600nm LED）通過(guò)雙面光照模塊直接照射微通道，光子能量被反應(yīng)物分子吸收后引發(fā)電子躍遷或自由基生成。微通道結(jié)構(gòu)使光程縮短至毫米級(jí)，光子吸收效率較傳統(tǒng)反應(yīng)器提升40%以上。

3. 反應(yīng)熱力學(xué)動(dòng)態(tài)調(diào)控

微通道壁面集成微型熱交換器，通過(guò)液冷系統(tǒng)將反應(yīng)熱瞬時(shí)移除，溫度波動(dòng)控制在±0.5℃以?xún)?nèi)。例如"心型結(jié)構(gòu)"微通道通過(guò)剪切-分流-再結(jié)合機(jī)制強(qiáng)化傳質(zhì)，同時(shí)降低流體壓力阻降，特別適用于放熱劇烈的光催化反應(yīng)。

4. 產(chǎn)物連續(xù)輸出與工藝放大

反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)連續(xù)流形式排出，停留時(shí)間可通過(guò)通道長(zhǎng)度（0.1-10m）和流速（0.1-10 mL/min）精確調(diào)控。模塊化設(shè)計(jì)支持多反應(yīng)板并聯(lián)擴(kuò)展，從實(shí)驗(yàn)室毫升級(jí)到工業(yè)噸級(jí)可實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性放大，有效規(guī)避傳統(tǒng)反應(yīng)器的放大效應(yīng)。