反应用“心”，无缝对接

反应用“心”，无缝对接

——访康宁反应器全球业务总监、亚洲新产业开发总监姜毅博士

□中国化工信息周刊记者 唐茵

    对于化工行业来说，一项新工艺技术、新产品的开发往往需要小试、中试、产业化的漫长过程。一些反应在实验室里进行得非常顺利，大规模生产时却会出现各种各样的问题，产业化的步子停滞不前。康宁公司（CORNING）旗下的AFR®高通量-微通道“心形”反应器让这样的问题迎刃而解。这种反应器是在怎样的背景下诞生的？和传统的反应器相比有哪些优势？近日本刊记者对康宁反应器全球业务总监、亚洲新产业开发总监姜毅博士进行了专访。

用心做反应，十年磨一刃

据姜毅博士介绍，开发AFR®高通量-微通道反应器技术念头始于2002年的康宁欧洲技术中心，该技术的商业化推广追溯到2006年，至今已有10个年头。

“在设计之初，我们的目标是找到一种非常有效的多功能平台，来满足千家万户的不同化学反应的需求。我们定位康宁反应器平台必须是一个单元式或者是模块式的有效集成系统，最终用不同的模块进行系统组合来满足众多化学反应的需求。” 姜毅表示。

随后，借助康宁全球布局的一大批非常强的AFR反应器应用工程师团队，康宁和全球的客户一起进行了大量的AFR合成工艺应用研究，在全球做了超过500种的化学反应。实践证明，对于大多数客户的化学反应，康宁AFR®高通量-微通道反应器展现了可喜的技术可行性。

基于“心形”混合单元打造的的专利微通道设计让康宁公司引以为骄，也被美国麻省理工学院化工系团队和法国Toulouse大学化工系团队誉为目前世界上最高效的微通道流体模块设计。

产学研无缝对接

姜毅告诉记者，康宁的AFR®高通量-微通道反应器独特的多层结构整体设计，使得其总换热效率和流体混合的传质性能均比传统的搅拌釜反应器高出很多倍。在多种化学合成应用中具有显著的优势：提高反应收率和产品纯度，消除安全隐患，缩短反应生产周期，减少溶剂的使用和废物的产生。更重要的是，这种反应器能够实现从实验室工艺开发到工业化放大生产的无缝对接。

姜毅认为，实验室发明的“小试”技术真正高效地形成一个工业化“大生产”的效益，除了项目执行过程要提高效率，项目硬件平台也很重要的。整个过程不仅投资风险大，项目周期也很长。如果有一个多功能平台可以直接连接“实验室小试工艺”和“大生产量产工艺”，并且保证无放大效应，科研人员就可以避免目前“中试放大”的投资环节。借助于强大创新硬件技术平台的产学研，有望根本地解决目前化工行业产学研所面临的难题。

量体裁衣满足需求

据姜毅介绍，对于不同的反应工艺，康宁反应器可以通过不同的组合量体裁衣。康宁成功开发了五类反应器平台，其中有两类“拳头”反应器平台分别服务于两大领域：一类是G1平台主要用于实验室工艺开发和优化，另一类是G4“大生产”平台用于大规模工业化合成生产。G1和G4这两类反应器平台对很多不同的反应体系，都能够取得实验室和大生产相同的反应结果。

从材料来讲，康宁反应器分两大类，一类是由特种玻璃制成的，透明可视，非常适合于实验室工艺开发； 另一类是由特种陶瓷制成，具体来讲是特种碳化硅陶瓷，深颜色不透明的，具有最广泛的耐化学腐蚀性能 （比如氟化工和强碱高温）。这样使可以满足不同反应物料的需求。

尽管2002年康宁就开始涉足化学反应器业务，直到现在，高通量微通道反应器还被康宁视为“新兴产业”，每年都有高额的科研投入。“持续创新是我们核心竞争力之一。去年我们推出了G1微通道LED光化学反应器，今年又推出了G1的碳化硅碳硅陶瓷反应器。我们 的目标是每年有新产品。”姜毅表示。