王冠球，林冠屹，朱春英，付涛涛，马友光

（天津大学化工学院，化学工程联合国家重点实验室，天津300072）

引 言

近年来，微化工技术作为化工过程强化的重要手段之一，受到了学术界与工业界的广泛重视[1−2]。微通道反应器具有大的比表面积[3−4]，高的相间传质/传热速率[5−8]，以及易控、安全、设备体积小等优点[9−10]，在 处 理 气 体 吸 收[6,11]、直 接 氟 化[12−13]、液 相 氧化[14−15]等气−液两相过程中显示了巨大的优势。研究表明，微通道反应器中CO2吸收过程能得到显著增强[3,11,16−17]，因此，其在CO2捕集工业中受到了高度关注。

由于单一的微通道体积很小，处理能力很低，无法满足工业的生产需求[18−19]，已有研究者提出采用数量放大的方法来提高微通道设备的产量[20]，由于各通道内的水力阻力不同，会出现流体分布不均的问题，甚至会出现有的通道充满液体，而有的通道充满气体的情况，极大地影响了传质效率[21]。因此，需要设置流量分布器以达到各通道内流体均匀分布的目的[21−22]。但流量分布器仅能够保证流体在一定流量范围内分布均匀，超过一定的流量范围，流量分布器的作用就会大大降低，而且能够控制的通道数量也是有限的[18]。

另一种微反应器的放大方法是增大单一通道的尺寸来提高微通道反应器的处理能力，即采用增大微通道一个维度的尺寸而保持另一个维度尺寸不变的方法。通过这种方法放大的微通道设备可以看作将多个微通道以低复杂性和低成本的方式并排组合在一起[23]，不但可以避免流体流动不均匀的问题，还能有效地降低通道堵塞的倾向[23]。……