微通道反應(yīng)器是目前精細(xì)化工行業(yè)可以看到的提高本質(zhì)安全性的技術(shù)之一，我國(guó)正在逐步實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)生產(chǎn)，今后該技術(shù)將成為精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)選擇的重要趨勢(shì)。

反應(yīng)器小，占地面積幾平方米，被稱為“迷你化工廠”；化學(xué)反應(yīng)在微通道中連續(xù)流動(dòng)產(chǎn)生，反應(yīng)迅速完成，過(guò)程可控，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人化連續(xù)操作，在精細(xì)化工研發(fā)和生產(chǎn)中安全隱患少。

微通道反應(yīng)器與傳統(tǒng)的腐蝕反應(yīng)器相比有太多的優(yōu)點(diǎn)，這里沒(méi)有詳細(xì)的敘述，但并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都可以在這個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。該反應(yīng)器通道較小，一般為幾毫米，固體參與的反應(yīng)比比較困難。

適用于反應(yīng)器的反應(yīng)類型包括：

01、反應(yīng)本身很快，但受傳遞過(guò)程的制約，整體反應(yīng)速度較低

該反應(yīng)主要是液液多相反應(yīng)，還包括液液萃取等物理過(guò)程。該過(guò)程的特點(diǎn)是反應(yīng)本身速度快，但由于基質(zhì)在液相間擴(kuò)散，整體反應(yīng)速度低。在現(xiàn)有的反應(yīng)釜內(nèi)部，一般使用攪拌機(jī)進(jìn)行反應(yīng)，但效率低，兩液相間的混合充滿了由于沒(méi)有分解，反應(yīng)效率下降。另一方面，在微通道反應(yīng)器內(nèi)，由于通道尺寸小，產(chǎn)生的擴(kuò)散尺度減少，可以迅速做出這種反應(yīng)。

02、反應(yīng)本身很快，但反應(yīng)激烈，發(fā)熱強(qiáng)烈，產(chǎn)物容易破壞的反應(yīng)

該反應(yīng)主要是硝化、重質(zhì)化、部分水解，有烷基化反應(yīng)。硝化及重硝化反應(yīng)本身是非常迅速和激烈的，但在實(shí)際工廠工作時(shí)，反應(yīng)時(shí)間往往是時(shí)間。因?yàn)榉磻?yīng)釜的傳熱能力有限，需要點(diǎn)滴試劑，使體系內(nèi)溫度過(guò)高無(wú)法控制。反應(yīng)速度不能說(shuō)完全取決于傳熱能力。有，使用熱電能力高的微通道反應(yīng)器，可以迅速投入試劑，使反應(yīng)順暢。可以說(shuō)，該反應(yīng)是最具工業(yè)化前景和優(yōu)先考慮的過(guò)程。

03、要嚴(yán)格控制反應(yīng)器內(nèi)部類型的反應(yīng)

該反應(yīng)主要是納米粒子的合成等，該過(guò)程首先介紹利用微通道內(nèi)部的流動(dòng)規(guī)律性，制造顆粒分布窄的材料，提高產(chǎn)品的附加值，這種反應(yīng)一般產(chǎn)品產(chǎn)量低，附加值大，與一些實(shí)驗(yàn)裝置相結(jié)合就成為生產(chǎn)裝置，應(yīng)用前景也很廣闊。

04、一些氣液反應(yīng)可以機(jī)械地使用微通道反應(yīng)器，但尚未出現(xiàn)良好的氣液反應(yīng)器結(jié)構(gòu)

最明顯的是加氫。加氫當(dāng)然有很多種。有的氫氣反應(yīng)速度很高，但受氫氣擴(kuò)散到液相中的限制，整體反應(yīng)速度很低，在這種情況下，可以利用微通道反應(yīng)器的混合特性進(jìn)行反應(yīng)。當(dāng)然，與第一類反應(yīng)相同，但這里強(qiáng)化的是氣液傳質(zhì)過(guò)程。但氣體過(guò)程有其特殊性，主要在流體分配和控制方面，目前還沒(méi)有適合放大的氣體微通道反應(yīng)器，因此這方面的實(shí)驗(yàn)研究非?；钴S，在工業(yè)應(yīng)用中產(chǎn)量低，不能直接用實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)否定，就沒(méi)有可行性。

05、顆粒尺度達(dá)到微通道特征尺度的10%以上，固體含量超過(guò)5%的反應(yīng)不使用微通道反應(yīng)器

由于微通道反應(yīng)器容易堵塞，大部分含有非均相催化劑的反應(yīng)器不適合使用微通道反應(yīng)器，另外，容易生成大顆粒的反應(yīng)體系也不適合使用微通道反應(yīng)器，大部分反應(yīng)都是催化反應(yīng)，因此微通道反應(yīng)器的使用是催化劑。有很大的限制。在非均相體系中，催化劑僅限于Pd/C等少數(shù)品種。目前科學(xué)研究的趨勢(shì)在于將催化劑固定在反應(yīng)器中的方法。方案很多，但實(shí)現(xiàn)上存在很多問(wèn)題。短期內(nèi)無(wú)法在工業(yè)上應(yīng)用，對(duì)于不均勻的催化體系，使用微通道反應(yīng)器需要特別注意。