Микропроцессная инженерия - Micro process engineering
 | Эта статья не цитировать любой источники. (Июнь 2019) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Микропроцессная инженерия наука о проведении химических или физических процессов (единичные операции ) внутри небольшого объема, обычно внутри каналов диаметром менее 1 мм (микроканалы) или других структур с субмиллиметровыми размерами. Эти процессы обычно выполняются в непрерывном режиме, в отличие от серийное производство, обеспечивая достаточно высокую пропускную способность, чтобы микропроцессоры стали инструментом химического производства. Поэтому микропроцессы не следует путать с микрохимией, которая имеет дело с очень небольшими общими количествами вещества.
Подраздел инженерии микропроцессов, который имеет дело с химическими реакциями, проводимыми в микроструктурированных реакторах или "микрореакторы ", также известен кактехнология микрореакции.
Уникальные преимущества микроструктурированных реакторов или микрореакторы находятся улучшенная теплопередача из-за большой площади отношение площади к объему, и улучшенныймассообмен. Например, масштаб длины распространение процессы сопоставимы с микроканалами или даже короче, а эффективное смешивание реагенты может быть достигнуто за очень короткое время (обычно миллисекунды). Хорошие свойства теплопередачи позволяют точно контролировать температуру реакции. Например, очень экзотермические реакции можно проводить почти изотермически когда микроструктурированный реактор содержит второй набор микроканалов («охлаждающий проход»), гидравлически отделенный от реакционных каналов («реакционный проход»), через которые проходит поток холодной текучей среды с достаточно высокойтеплоемкость поддерживается. Также возможно очень быстро изменить температуру микроструктурированных реакторов, чтобы намеренно добиться неизотермического поведения.
Интенсификация процесса
Хотя размеры отдельных каналов малы, устройство микропроцессорной инженерии («микроструктурированный реактор») может содержать многие тысячи таких каналов, а общий размер микроструктурированного реактора может измеряться в метрах. Задача микропроцессорной инженерии заключается не в уменьшении производственных мощностей, а в увеличении дает и селективность химических реакций, что снижает стоимость химического производства. Эта цель может быть достигнута либо путем использования химических реакций, которые невозможно провести в больших объемах алюминия, либо путем проведения химических реакций при параметрах (температурах, давлениях, концентрациях), которые недоступны в больших объемах из-за ограничений безопасности. Например, детонациястехиометрический смесь двух единиц объема водород газ и одна единица объема кислород газ не распространяется в микроканалах с достаточно малым диаметром. Это свойство называется "искробезопасность "микроструктурированных реакторов. Улучшение выхода и селективности за счет использования новых реакций или протекания реакций при более экстремальных параметрах" известно как "интенсификация процесса".
История
Исторически сложилось так, что разработка микропроцессов зародилась примерно в 1980-х годах, когда были разработаны методы механической микромеханической обработки для производствауран разделение изотопов форсунки впервые были применены для изготовления компактных теплообменники на Карлсруэ (ядерный) исследовательский центр.