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3D打印技术在微化工领域的应用

中国科学:化学 2024年

作者：张仲尧李雲张浩淼王靖岱阳永荣化学工程联合国家重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院

3D打印是基于材料逐层堆积的增材制造技术,在化学化工、航空航天、生物医学等领域都有重要应用.近年来,在微尺度下实现混合、化学反应和分离提纯等过程的微化工技术展现出了巨大的发展潜能,通过将传统化工过程的特征尺度缩小至微米-毫米... 详细信息

3D打印是基于材料逐层堆积的增材制造技术,在化学化工、航空航天、生物医学等领域都有重要应用.近年来,在微尺度下实现混合、化学反应和分离提纯等过程的微化工技术展现出了巨大的发展潜能,通过将传统化工过程的特征尺度缩小至微米-毫米级,从而更高效、快速、精准地调控化学反应全过程.本文综述了3D打印技术在微化工领域中的最新应用,包括流体流动与传质、化学合成、催化过程、反应器设计和化学分析等,旨在为微化工领域的研究提供新思路,并对该领域的发展进行了展望.

关键词： 3D打印微化工反应器设计化学合成催化生物医学

科学基金研究成果加速微化工由实验室走向工业应用

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中国科学基金 2016年第4期30卷 328-331页

作者：刘卫锋赵玉潮董正亚中国科学院大连化学物理研究所大连116023

1微化工科学和技术的起源化学工业发展的一个重要趋势就是安全、高效、节能，这一目标有望通过微化工技术将设备小型化、模块化和化工过程集成化得以实现。微化工技术是现代新型化工技术，也是重要的过程强化技术，研究对象为时空特征... 详细信息

1微化工科学和技术的起源化学工业发展的一个重要趋势就是安全、高效、节能，这一目标有望通过微化工技术将设备小型化、模块化和化工过程集成化得以实现。微化工技术是现代新型化工技术，也是重要的过程强化技术，研究对象为时空特征尺度在数微米到数百微米间的微化工系统。

关键词：微化工微反应微反应器自然科学基金

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基于图像的微化工过程液位与流量测量

基于图像的微化工过程液位与流量测量

作者：叶昕鑫浙江大学

学位级别：硕士

微化工技术可以让反应过程“更好”（高收率,更好的选择性）、“更快”（高时空收率,高生产能力）、“更便宜”（低资金投入,低运行成本）、“更安全”（环保,对于危险反应有较低风险）。然而,由于微化工装置的尺寸一般较小,且多为密闭... 详细信息

微化工技术可以让反应过程“更好”（高收率,更好的选择性）、“更快”（高时空收率,高生产能力）、“更便宜”（低资金投入,低运行成本）、“更安全”（环保,对于危险反应有较低风险）。然而,由于微化工装置的尺寸一般较小,且多为密闭容器,因此难以用传统的测控装置对进行检测与控制,进而限制了微化工技术的推广。本文旨在研究适用于微化工过程的液位和流量检测技术,利用图像处理技术实现液位和流量高效检测。针对液位检测,本文以微分离器的液位检测作为实验场景,其特点在于液位变动较为剧烈、液体的颜色可能发生变化、杂质和气泡可能使分界面暂时消失。针对这些特点,本文重点研究高效、鲁棒性强的图像检测算法。为此,本文应用并比较了角点检测算法、均值漂移算法、粒子滤波算法,并对粒子滤波算法提出了目标模板更新、直方图计算优化、并行化、结合均值漂移算法这四项改进。通过实验证明：在鲁棒性方面,均值漂移算法的鲁棒性最差,角点检测次之。当液体内含有杂质、气泡且无法通过预处理算法去除时,两类算法的检测结果都会受到明显的影响,而粒子滤波算法和本文提出的改进粒子滤波算法都有较好的鲁棒性;在计算速度方面,均值漂移算法的计算速度最快。改进粒子滤波算法和角点检测算法的速度相当,略低于均值漂移算法,而粒子滤波算法的计算速度远低于其他三种算法,在遇到颜色变化或遮挡时预算速度还会进一步降低。针对流量检测,本文通过识别液滴轮廓以计算特定时刻的液滴体积,进而计算流量。首先,本文使用连通区域标记算法得到液滴的初始轮廓。然后,本文基于Laplace-Young方程,利用坐标轮换算法、牛顿拉夫逊算法、遗传算法三种方法对方程参数进行寻优,进而得到液滴的轮廓曲线,最终得到液滴体积和流量。实验结果表明：遗传算法可以得到最好的拟合效果,但运算时间较长,不适用于实时运算。坐标轮换法的拟合效果最差,同时在运算时间上并没有过多优势。综合比较下,牛顿拉夫逊算法有较快的运算时间,同时拟合效果与遗传算法相近,在实际应用中有较好的效果。

关键词：微化工计算机视觉液位检测角点检测均值漂移粒子滤波直方图计算优化流量检测轮廓识别 Laplace-Young方程

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微化工产业化在橡胶助剂行业结出硕果

中国橡胶 2018年第6期34卷 27-28页

作者：郝章程

5月24～26日,"橡塑领域微化工产业化示范工程展示大会"在河南濮阳举行。会议的最大亮点是现场观摩清华大学骆广生教授团队与蔚林新材料科技股份有限公司开发建设的促进剂二硫化四苄基秋兰姆(TBz TD)、南京工业大学欧阳平凯院士团队与山... 详细信息

5月24～26日,"橡塑领域微化工产业化示范工程展示大会"在河南濮阳举行。会议的最大亮点是现场观摩清华大学骆广生教授团队与蔚林新材料科技股份有限公司开发建设的促进剂二硫化四苄基秋兰姆(TBz TD)、南京工业大学欧阳平凯院士团队与山东斯递尔化工科技有限公司开发建设的万吨级防老剂RD两种橡胶助剂微化工产业化示范工程。

关键词：微化工橡胶助剂产业化

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微化工技术的研究与应用

中国石油和化工标准与质量 2018年第10期38卷 171-172页

作者：李源于乐祥张辉山东省农药科学研究院山东济南250100

微化工技术是化学、机械、物理、电子、材料等多学科交叉,集成了化学化工、微电子、机械电子、集成电路、微型传感器等技术于一体的高新化学技术,主要研究对象是数量级为微米到毫米间的微型化工反应器,本文通过对微化工技术的定义、特... 详细信息

微化工技术是化学、机械、物理、电子、材料等多学科交叉,集成了化学化工、微电子、机械电子、集成电路、微型传感器等技术于一体的高新化学技术,主要研究对象是数量级为微米到毫米间的微型化工反应器,本文通过对微化工技术的定义、特点、优势及其研究与应用进行阐述,为微化工技术的发展提供一定的理论和方向指导。

关键词：微化工微反应器研究应用

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微化工在石油馏分磺化中的应用探索

炼油与化工 2020年第5期31卷 17-19页

作者：范跃超方新湘金煜林海热古丽中国石油克拉玛依石化公司炼油化工研究院新疆834000

介绍了以微化工微反应器为主体反应装置,生产石油磺酸盐的研究情况。使用石油馏分油作为磺化原料,气相SO3为磺化剂,通过考察不同磺化剂浓度、磺化剂投加比、油品反应空速等工艺条件,确定了反应的最佳工艺条件,最终通过磺化不同油品,验... 详细信息

介绍了以微化工微反应器为主体反应装置,生产石油磺酸盐的研究情况。使用石油馏分油作为磺化原料,气相SO3为磺化剂,通过考察不同磺化剂浓度、磺化剂投加比、油品反应空速等工艺条件,确定了反应的最佳工艺条件,最终通过磺化不同油品,验证了使用微反应器磺化石油馏分的可能性。

关键词：石油馏分石油磺酸盐微化工微反应器磺化

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微化工技术的全球科技创新态势

安全、健康和环境 2019年第5期19卷 1-5页

作者：王林中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室

微化工技术旨在研究微尺度下的化工过程特征与反应规律,实现化工过程的本质安全、反应高效及过程可控,已成为全球化工过程本质安全领域的研究前沿。专利文献记载着技术发展的重要成果,是开展相关领域技术发展态势分析的重要依据。着重... 详细信息

微化工技术旨在研究微尺度下的化工过程特征与反应规律,实现化工过程的本质安全、反应高效及过程可控,已成为全球化工过程本质安全领域的研究前沿。专利文献记载着技术发展的重要成果,是开展相关领域技术发展态势分析的重要依据。着重从专利申请趋势、专利区域分布、研究创新机构、核心专利布局等维度剖析了微化工技术领域的全球专利布局情况,以期从专利视角探究全球微化工技术的创新态势。

关键词：微化工微反应专利布局统计分析

微化工技术在二丁基二硫代氨基甲酸钠生产中应用研究

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微化工技术在二丁基二硫代氨基甲酸钠生产中应用研究

中国化工学会橡塑产品绿色制造专业委员会微通道反应技术研讨和产业化推进会

作者：王志强王飞濮阳蔚林化工股份有限公司

安全、清洁、高效、节能和可持续等清洁生产是21世纪化学工业发展的一个趋势。采用微米级反应器进行化工反应的技术,简称微化工,是通过过程强化来实现绿色合成的新技术。相对于传统的间歇式批次反应的精细化工工艺技术,其具有快速混合... 详细信息

安全、清洁、高效、节能和可持续等清洁生产是21世纪化学工业发展的一个趋势。采用微米级反应器进行化工反应的技术,简称微化工,是通过过程强化来实现绿色合成的新技术。相对于传统的间歇式批次反应的精细化工工艺技术,其具有快速混合、高校传质传热、窄的停留时间分布、重复性好、系统响应迅速、便于自动化控制、几乎无放大效应及高安全性能等优势,己成为科研院校和企业界共同的研究热点之一。本文研究了在微通道反应器内合成橡胶促进剂二丁基二硫代氨基甲酸钠(SDBC、TP)的生产工艺,考察了二正丁胺与液碱、二硫化碳的摩尔比、反应停留时间、反应温度等对二正丁胺单程转化率的影响,并得到了较优工艺参数。

关键词：微化工微通道反应器二丁基二硫代氨基甲酸钠

来源： cnki会议评论

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微化工技术在石油化工领域的应用分析

炼油与化工 2023年第2期34卷 1-4页

作者：许广华中国石油四川石化公司四川彭州611930

微化工技术是在微米或亚微米设备内进行化学反应和化工分离过程的技术,核心是微设备,其小尺寸、大比表面积、流动有序等特征赋予了微化工反应工程高效传质传热、窄温度分布和停留时间控制、本质安全地进行化学反应、低成本和易于检修维... 详细信息

微化工技术是在微米或亚微米设备内进行化学反应和化工分离过程的技术,核心是微设备,其小尺寸、大比表面积、流动有序等特征赋予了微化工反应工程高效传质传热、窄温度分布和停留时间控制、本质安全地进行化学反应、低成本和易于检修维护和工业化放大等优点,但在石油化工领域应用案例较少。文中主要从乙烯氧化制环氧乙烷、高纯环氧乙烷气相冷凝、碱水洗、吸收/解吸系统等石油化工行业工艺过程控制存在问题入手,对微化工技术解决方案的可行性展开分析,并探讨了微化工技术未来发展方向及待解决问题。

关键词：微化工特点石油化工应用可行性发展

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