由中山致安化工科技有限公司、中山微反（蘇州）技術(shù)中心的共同努力，采用多項(xiàng)換代創(chuàng)新技術(shù)，用碳化硅反應(yīng)器結(jié)合鎳基合金3d打印反應(yīng)器解決頭疼的硝化反應(yīng)問題，助力最大農(nóng)藥企業(yè)解決硝化合成難題，并于2021年4月，無差異地出色完成了硝化反應(yīng)中試驗(yàn)證。預(yù)計(jì)于2021年第四季度，將實(shí)現(xiàn)20000m3/年的硝化微反應(yīng)器及氧化連續(xù)化合成裝備落地投產(chǎn)。

  該項(xiàng)目創(chuàng)新之處包括，實(shí)現(xiàn)20000m3通量的同時(shí)，反應(yīng)器模塊數(shù)量降到5個(gè)，單個(gè)微反應(yīng)器持液量超過2升，3d打印耐腐合金湍流流道和碳化硅流道結(jié)合，完美體現(xiàn)微反應(yīng)器的“三傳一反”優(yōu)勢。

  企業(yè)按高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)離生產(chǎn)車間250米，采用中控DCS、SIS系統(tǒng)，通過流量配比、溫度連鎖、壓力連鎖，數(shù)據(jù)對比，可靠實(shí)施遠(yuǎn)程生產(chǎn)操作。

  微通道用于毫升級(jí)實(shí)驗(yàn)很容易實(shí)現(xiàn)，但要實(shí)現(xiàn)到放大200-500倍數(shù)放大，就會(huì)遇到并聯(lián)、串流、短路等諸多不利于反應(yīng)進(jìn)行的條件。從中試放大10-50倍，同樣會(huì)遇到溫度流場、反應(yīng)物流場的不一致的問題。

  該由于采用等表面積流道技術(shù)，對于硝化反應(yīng)，克服難題同時(shí)，并成功處理以下問題：

  一、放熱量大及腐蝕問題；

  二、控制副產(chǎn)和雜質(zhì)；；

  三、產(chǎn)物結(jié)晶堵塞的問題；

  四、工藝控制點(diǎn)可調(diào)可控；

  五、投資成本低，回報(bào)周期短。

  微反應(yīng)器應(yīng)用于生產(chǎn)，需要工程優(yōu)化，并回避各種材料的缺陷。中山微反主導(dǎo)的微反應(yīng)設(shè)計(jì)，在聽取吸收合作單位的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，根據(jù)工藝特點(diǎn)和難點(diǎn)，個(gè)性化設(shè)計(jì)和通用性兼顧，把最小的投資發(fā)揮到最大的作用。

  該項(xiàng)目微反應(yīng)器設(shè)計(jì)準(zhǔn)對通用性和專用性，可兼容其他反應(yīng)，一是3d打印耐腐蝕微反應(yīng)器，設(shè)計(jì)承壓10MPa；二是三責(zé)碳化硅微反應(yīng)器，設(shè)計(jì)承壓4.5MPa；三是反應(yīng)通量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)停留時(shí)間均能在較大范圍調(diào)整。

  為實(shí)現(xiàn)高收率和精準(zhǔn)配比，進(jìn)料系統(tǒng)的計(jì)量泵沒有采用進(jìn)口泵、而是采用ZSMR專利凸輪計(jì)量泵。該泵有以下特點(diǎn)：

  （1）泵流量范圍1-15L/min，2MPa以內(nèi)無需任何補(bǔ)償，流量和伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速為定值，便于準(zhǔn)確調(diào)整流量。

  （2）泵出口脈動(dòng)1%-3%，故此進(jìn)料系統(tǒng)無需配置阻尼器。

  （3）A、B物料瞬間流量配比能控制在0.2%的波動(dòng)。