面向未来的微化工技术
本刊讯 (记者 谢军)德国美因兹微技术研究所(IMM)于1990年
成立,主要从事微化工技术的研究,现已发展成为全球领先的微化工设
备提供商,可根据客户要求进行研究开发,提供从设备到工艺的全程解
决方案。2004年5月,在北京举办的第六届国际化学工程和生物技术
展览暨会议(ACHEMASIA 2004)上,IMM首次向国内企业展示了微化工
设备,这也是微化工设备首次亮相中国。2004年10月12～15日在上
海举行的亚洲国际能源与设备展览会(Energy Asia 2004)上,IMM再
次携带其最新产品参展。为了让国内企业更全面地了解微化工技术,
本刊记者特别采访了IMM总经理Josef Heun先生和技术总监Holger
L*9觟we博士。
【问1】 微化工技术是20世纪90年代初兴起的一项新技术,
目前主要处于研究阶段。请您介绍一下微化工技术的优点。
▲答： 微化工设备具有以下优点：热交换效率更高,过程得以强
化;安全性提高;生产方式非常灵活,可以在现场或根据用户要求进行
生产;生产时间大大缩短;产品收率和选择性提高;废物产生少,对环境
影响小。
【问2】 微化工技术将对化工产业怎样的影响?其潜在市场有
多大?
▲答：微化工设备不仅可以提高产品质量、增加产量和收率,而
且将使化学工业更环保、更节能、更安全。采用微化工设备后,生产
变得非常灵活,生产周期大大缩短,这对于定制生产商非常有利。微化
工技术正处于飞速增长期,全球微系统组件市场容量约500亿美元,增
速达20%。微系统技术还可用于化工、医药、食品、汽车、航空航天、
能源、通信、仪器、自动化等领域。
【问3】 IMM的主要目标市场是企业还是实验室?
▲答：工业领域。目前,我们的业务已经覆盖了欧洲、美国、日
本、韩国及中国台湾等国家和地区,每年承接100多个项目,年销售额
超过1000万欧元。Clariant、LG化学、Uhde、Ticona等知名化工公
司都已经采用了我们的技术。
【问4】 可以列举几个成功案例吗?
▲答：比如联合烯烃产品(United Olefin Products, USA)公司
16万t/a H2O2合成解决方案,Clariant的硼酸酯及偶氮染料解决方
案等。不过我们的大多数项目涉及保密问题,在此不便提及太多细节。
【问5】 IMM可以提供哪些产品和服务?
▲答：IMM集科研、生产于一身,可以根据客户的要求进行研究
开发,提供从工艺到设备的完整解决方案。目前,我们提供微反应器、
微混合器及微换热器等多种产品。为了方便用户,我们特别出版了《The
Catalogue-Process Technology of Tomorrow》,在2004年第3版中
较为详细地介绍了各种产品的特点及应用范围等,如果感兴趣,可以从
我们的网站(www.imm-mainz.de)下载。
【问6】 作为第一个进入中国的微化工设备提供商,IMM如何看
待中国市场?
▲答：就我们目前的业务组成来看,欧洲占40%,美国占25%,日
本、韩国及中国台湾占30%,其他国家和地区占5%。中国是一个发展
迅速、潜力巨大的市场,IMM的技术将为中国化学工业的发展带来新
的动力。我们已经为10个较大的中国企业提供了样品,反应相当不
错。
【问7】 目前,IMM在中国共推出了多少中产品?
▲答：30种,主要面向化学工业。这是我们进入中国的第一步,
以后会逐步扩展至医药、医药、食品、能源、仪器、自动化等领域。
当然,我们还将为中国用户提供IMM的特色服务——根据用户要求进
行研究开发,提供从设备到工艺的完整解决方案。
【问8】 目前,IMM的微化工设备主要由Demann进出口公司负
责销售,IMM有没有打算在中国建立研发中心或者投资建厂?
▲答：目前,我们在中国的业务只占到总业务的1%左右。中国将
是一个非常重要的市场增长点,我们打算在1～2年内、最多不会超过
5年在中国上海或北京建立合资企业,进行本地化生产,为中国用户提
供更全面的服务。
背景知识
微化工技术
微化工技术是20世纪90年代初兴起的一门新学科,主要研究时
空特征尺度在数百微米和数百毫秒的微型设备和并行分布系统的过程
特征和规律。常规尺度化工过程主要通过大型化降低成本不同,微化
工过程注重于高效、快速、灵活、轻便、易控制、易直接放大及高度
集成。
与常规尺度化工系统不同,微化工系统具有以下内在、独特的优
点。
1. 微尺度 由于通道特征尺度小,单位体积(或面积)的传热、传
质能力大大加强。微换热器的传热指数比常规换热器高1～2数量级,
微混合器的混合时间可达毫秒级。
2. 大比表面积 微通道的比表面积为常规容器比表面积的10～
50倍,传热速率非常高,可实现强放热反应的等温操作和快速混合。
3. 快速放大 传统放大过程一般需化肥2～5年。微反应器的每
个通道为一个独立的反应器,放大只是数目的简单叠加,放大容易,节
约成本。
4. 柔性生产 可根据市场情况增减操作单元,操作弹性大。
5. 过程连续 对于传递控制的反应,通常采用间歇操作,利用微
反应器则可实现连续操作。
6. 过程安全 微反应器的特征尺寸小于火焰传播临街直径,而且
传热能力很强,可以有效抑制爆炸。即使爆炸,由于体积小,影响也比
较小。