实验室验证的是“反应能否发生”,户外验证的是“能否在真实条件下稳定发生”。两者之间的差距,通常由三个尺度效应造成。
光强与光程的关系是非线性的。装置放大后,光在深度方向衰减,靠外的区域过度受光而内部受光不足,整体效率下降。
混合时间随特征尺寸增大而变长。放大后若仍按实验室的搅拌或循环参数运行,会出现明显的浓度与温度梯度。
体积随尺度三次方增长,散热面积只随平方增长。大装置更容易积热,温度控制难度上升。
问:放大后效率必然下降吗?常见,但可通过光程与传质设计显著缓解。
问:需要做中间规模验证吗?强烈建议,直接从小试跳到户外风险很高。
问:最先遇到的瓶颈是什么?通常是光照均匀性与温度控制。