Wielopunktowy pomiar ciśnienia i temperatury w mikroreaktorach chemicznych

• Autorzy: Knapkiewicz P.

Warianty tytułu

EN

Multipoint measurement of pressure and temperature in chemical microreactors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono sposób pomiaru ciśnienia i temperatury w mikroreaktorach chemicznych. Zaproponowano rozwiązanie czujników ciśnienia integrowanych on-chip bezpośrednio do mikroreaktorów krzemowo-szklanych oraz nowatorskie rozwiązanie dyskretnego, odpornego na agresywne chemikalia, czujnika ciśnienia. Oba rozwiązania charakteryzują się pomijalnie małą objętością martwą. Przedyskutowano i zaproponowano sposób pomiaru temperatury wykorzystując miniaturowe termistory perełkowe. Zaproponowane rozwiązania czujników wykorzystano do budowy tzw. "inteligenych" mikroreaktorów, w których możliwy jest pomiar ciśnienia i temperatury w mikrokanałach w wielu miejscach. Testy tych mikroreaktorów wykazały doskonałą pracę zestawu czujników i narzędzi elektroniczno-informatycznych zarządzających pracą czujników. Udowodniono, że wielopunktowy pomiar ciśnienia i temperatury pozwala na monitorowanie przebiegu reakcji w czasie rzeczywistym, jak również pozwala wykryć wszelkie zmiany w dystrybucji reagentów w mikrokanałach, tym samym wnioskować o przebiegu reakcji chemicznej. Według najlepszej wiedzy autorów, wyniki omówione w tej pracy prezentowane są po raz pierwszy i wyznaczają nowy kierunek w dziedzinie techniki mikroreakcji.

EN

The novel way of measuring pressure and temperature in microreactors are presented. On-chip integrated pressure sensors onto microreactors chip made from silicon and glass, as well as new, discrete, resistant against nitration environment pressure sensor are presented. The way of measuring temperature used of miniature pill-like temperature sensors are discussed. Proposed solutions were used in so called "intelligent" microreactors, where multipoint pressure and temperature measuring insight microchannels is possible. Tests showed perfect work of set of sensors as well as hardware and software tools. It is proved, that multipoint measuring of pressure and temperature allows to monitor the reaction course in real time, as well as see any changes of reagents flow distribution insight microchannels. According to the best author's knowledge, solutions and results discussed in this paper, are presented for the first time and determined new direction in microreaction technology.

Słowa kluczowe

PL

technika mikroreakcji; reakcja nitrowania; wielopunktowy pomiar ciśnienia i temperatury

EN

microreaction technology; nitration process; multipoint pressure and temperature measuring

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 12
• Strony: 149--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Knapkiewicz P.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

Bibliografia

• [1] Ehrfeld W., Hessel V., Löwe H.: Microreactors - New Technology for Modern Chemistry. 2000, Wiley-VCH Verlag GmbH, 2005.
• [2] Kralisch D., Kreisel G.: Assesment of the ecological potential of microreaction technology. Chemical Engineering Science 62, 2007, pp. 1094-1100.
• [3] Hasebe S.: Design and operation of micro-chemical plants - bridging the gap between nano, micro and macro technologies. Computers and Chemical Engineering 29, 2004, pp. 57 - 64.
• [4] Shwalbe T., Autze V., Wille G.: Chemical Synthesis in Microreactors. CHIMIA 56, 2002, pp. 636 - 346.
• [5] Schwalbe T., Kursawe A., Sommer J.: Application Report on Operating Cellular Process Chemistry Plants in Fine Chemical and Contract Manufacturing Industries. Chemical Engineering Technology 28, no. 4, 2005, pp. 408 - 419.
• [6] Roberge D. M., Ducry L., Bieler N., Cretton P., Zimmermann B.: Microreactor Technology: A Revolution for the fine Chemical and Pharmaceutical Industries. Chemical Engineering Technology 28, no 3, pp. 318-323.
• [7] Hogan J.: Lab on a chip: A little goes a long way. Nature 442, 2006, pp. 351 - 352.
• [8] Nota katalogowa firmy UpChurch dostępna na stronie internetowej producenta: http://webstore.idex-hs.com/Products/prodBrochures.asp
• [9] Nota katalogowa dostępna na stronie internetowej producenta: www.epcos.com
• [10] Knapkiewicz P, Walczak R., Dziuban J. A.: On integration of silicon/glass micromachined sensors to microfluidical devices - toward intelligent microreactor. XX Eurosensors, Chalmers University of Technology, IMEGO Institute, 17-20 września 2006,Göteborg, Szwecja, materiały konferencyjne, M2A-P4, vol. 1, pp. 40-41.
• [11] Knapkiewicz P., Dziuban J. A., Boskovič D., Loebbecke S., Freitag A., Dietrich T.: The system for multipoint pressure and temperature measuring in microreactor used for nitration process. XXII Eurosensors, 7-10 września 2008, Drezno, Niemcy, materiały konferencyjne, 119.