膜反應(yīng)器是一種新興的反滲透設(shè)備,利用選擇性滲透膜制作。這種膜可以選擇性地透過某種化學(xué)物質(zhì)使反應(yīng)器能不斷將產(chǎn)物分子移出留下反應(yīng)物繼續(xù)反應(yīng),因此,產(chǎn)率不受化學(xué)平衡常數(shù)的限制。
如圖表示在這種反應(yīng)器內(nèi)正在進行環(huán)己烷脫氫生成苯的反應(yīng),方程式如下。
C6H12↔C6H6+3H2
A↔B+3C
環(huán)己烷通入由選擇性滲透膜制作的反應(yīng)管內(nèi)脫氫,從膜壁透出的產(chǎn)物氫氣在惰性氣體的吹掃下不斷離開反應(yīng)器,使反應(yīng)向生成氫氣的方向進行。
膜反應(yīng)器優(yōu)點是:由于可選擇性地將產(chǎn)物不斷移出反應(yīng)器,反應(yīng)不斷向正方向進行,不受平衡常數(shù)限制,可達(dá)到較高的轉(zhuǎn)化率。
膜反應(yīng)器的缺點如下。
?、僦谱鞒杀据^高。選擇性滲透膜是一種新興的化工材料,目前價格較高。
②適用特定的反應(yīng)。因為不是任何物質(zhì)都可以找到一種膜,讓其選擇性透過,因此,只有反應(yīng)產(chǎn)物能選擇性透出時才適用膜反應(yīng)器。另外,若化學(xué)反應(yīng)中含有與膜相互作用的反應(yīng)物或產(chǎn)物,也不能使用膜反應(yīng)器。
?、勖摲磻?yīng)器很難維護,一旦某個地方破裂,需要全部更換。因此,目前,脫反應(yīng)器多應(yīng)用于實驗室研究過程,工業(yè)化應(yīng)用較少。
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