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微化工技術和微反應器

微反應器內(nèi)部流體的流動或分散尺度在1μm到1 mm之間，稱為微流體。微流體相對于常規(guī)尺度的流體在傳遞特性、安全性以及可控性等方面都有很大優(yōu)勢。

微反應器的類型

1、微反應器有很多種類型：按照反應相態(tài)不同，分為氣固相微反應器、氣液相微反應器、 液液相微反應器和氣液固相微反應器;

2、按照操作方式不同，分為連續(xù)微反應器、半連續(xù)微反應器和間歇微反應器;

3、按照分析應用不同，分為化學和生物中應用的微反應器以及化學工程和化學中應用的微反應器；

4、按照用途不同，分為生產(chǎn)用微反應器和實驗用微反應器。

微反應器適合的反應類型

據(jù)統(tǒng)計，大約有30%的精細化工反應可以在微反應器中進行，并且在收率、選擇性或安全性等方面得到較大提高。微反應器的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在以下類型的反應。

1、劇烈放熱的反應

對劇烈放熱的反應,常規(guī)反應器一般采用逐漸滴加或分批加入的方式，即便如此，也依然會存在過熱 而產(chǎn)生一定量的副產(chǎn)物。微反應器由于良好的傳熱特 性，反應溫度可實現(xiàn)準確控制，消除局部過熱，顯著提高產(chǎn)品的收率和選擇性。

2、反應物或產(chǎn)物不穩(wěn)定的反應

某些反應物或產(chǎn)物很不穩(wěn)定，停留時間一長就會分解而降低產(chǎn)品收率。微反應器系統(tǒng)是連續(xù)流動體系，反應的停留時間可以準確控制，因此可避免常規(guī)反應器中出現(xiàn)的由于反應物或產(chǎn)物不穩(wěn)定而分解的情況。

千萬別小看了微通道反應器

微通道反應器，利用precise加工技術制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應器，微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應設備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

　　微通道反應器特別的結(jié)構給它帶來了一系列的性能，故它被應用到許多領域中。例如對于小規(guī)模的光化學過程，采用透明的微反應器可有利于薄流體層靠近輻射源。德國美因茲微技術研究所開發(fā)了一種平行盤片結(jié)構的電化學微反應器。

連續(xù)流化學提高了化學反應的效率

　　連續(xù)流化學的生產(chǎn)手段正在制藥研發(fā)中受到重視，考慮到其以下優(yōu)勢：更好的工藝過程，安全性更優(yōu)的質(zhì)量空間，節(jié)省更高的產(chǎn)能，以其簡單的形式，連續(xù)流動化學始于兩種以上的物料，比如起始反應物，這些物料流以設定流速用泵打入反應艙室、反應管，流進反應艙室的不同反應物料在此進行混合和反應。

　　根據(jù)反應動力學和物料流速，需要保證反應物料在微型反應器中達到某一特定的停留時間，從而獲得預期的反應轉(zhuǎn)換率，相繼，從微型反應器出口流出的物料用燒瓶或其它適當?shù)娜萜魇占饋怼?