微通道反應器設備根據(jù)其主要用途或功能可以細分為微混合器,，微換熱器和微通道反應器,。由于其內(nèi)部的微結構使得微通道反應器設備具有極大的比表面積,，可達攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍,。微通道反應器有著*的傳熱和傳質(zhì)能力,，可以實現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高效的傳熱，因此許多在常規(guī)反應器中無法實現(xiàn)的反應都可以微通道反應器中實現(xiàn),。
微通道反應器的微型化并不僅僅是尺寸上的變化,，更重要的是其幾何特性決定了微通道反應器內(nèi)流體的傳遞特性，并進而導致它具有溫度控制好,、反應器體積小,、轉(zhuǎn)化率和收率高及安全性能好等一系列超越傳統(tǒng)反應器的*的*性。
1,、傳熱特性
微通道反應器狹窄的微通道增加了溫度梯度,，再加上大的比表面積，大大強化了微通道反應器的傳熱能力,。在微換熱器中,，傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)換熱器的傳熱系數(shù)值至少大一個數(shù)量級。
2,、傳質(zhì)特性
微通道反應器狹窄的微通道縮短了質(zhì)量傳遞的距離和時間,。對于微混和器來說，傳遞時間和傳遞距離的二次方成正比,。這就意味著減小通道尺寸將大大縮短擴散時間,。
3、動量傳遞特性
由于微通道反應器微通道當量直徑的數(shù)量級為微米,，而在工業(yè)生產(chǎn)中管道內(nèi)流體邊界層厚度的數(shù)量級通常為10-3m,。當流體分別流經(jīng)當量直徑為50μm的微通道和直徑為50mm的管道，在流速相同的情況下，微通道內(nèi)的流體流動雷諾質(zhì)數(shù)非常小,，通常為幾百到幾十之間,，甚至更小，粘滯力相對于慣性力而言較大,。微通道反應器內(nèi)的流體流型為層流,，反應物的混合只能通過擴散完成。
18