迄今為止國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)微反應(yīng)器已進(jìn)行了廣泛的研究，對(duì)它的原理和特性有了較好的認(rèn)識(shí)，且在微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造、集成和放大等方面都取得了可喜的成績(jī)。但是對(duì)它的研究還不夠成熟，傳統(tǒng)的“三傳一反”理論必須進(jìn)行修正、補(bǔ)充和創(chuàng)新，反應(yīng)的一些原理還沒(méi)有探討清楚，還需要大量的工作。另外在它的制造、催化劑的壁載和系統(tǒng)的自動(dòng)控制方面還存在許多技術(shù)難點(diǎn)，有必要進(jìn)行微反應(yīng)系統(tǒng)中表面和界面現(xiàn)象、傳遞規(guī)律、反應(yīng)特性和放大集成的深人研究。

21世紀(jì)由于環(huán)境惡化以及能源枯竭等一系列問(wèn)題，使化學(xué)工業(yè)面臨前面沒(méi)有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，由于微反應(yīng)器表現(xiàn)出的諸多優(yōu)點(diǎn)，科學(xué)界致力于探索新的反應(yīng)途徑使化工生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。所以我們有必要相信微反應(yīng)器將在化學(xué)工業(yè)中發(fā)揮出巨大的作用。

微通道反應(yīng)器是如何控制反應(yīng)溫度和時(shí)間的

1 物料以比例瞬間均勻混和：在那些對(duì)反應(yīng)物料配比要求很嚴(yán)格的快速反應(yīng)中，如果混合不夠好，就會(huì)出現(xiàn)局部配比過(guò)量，導(dǎo)致產(chǎn)生副產(chǎn)物，這一現(xiàn)象在批次反應(yīng)器中很難避免，而微通道反應(yīng)器的反應(yīng)通道一般只有數(shù)十微米，物料可以按配比快速均勻混和，從而避免了副產(chǎn)物的形成。

2 結(jié)構(gòu)保證安全：與間歇式反應(yīng)釜不同，微通道反應(yīng)器采用連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)，因此在反應(yīng)器中停留的化學(xué)品數(shù)量總是很少的，即使萬(wàn)一失控，危害程度也非常有限。而且，由于微通道反應(yīng)器換熱效率極高，即使反應(yīng)突然釋放大量熱量，也可以被迅速導(dǎo)出，從而保證反應(yīng)溫度的穩(wěn)定，減少了發(fā)生安全事故和質(zhì)量事故的可能性。

與傳統(tǒng)化工技術(shù)相比，微化工技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)？

微通道反應(yīng)器是微化工技術(shù)的，微反應(yīng)器一般指帶有微結(jié)構(gòu)的反應(yīng)設(shè)備，其內(nèi)部流體通道和分散尺度在微米量級(jí)如10-3000微米，由于反應(yīng)器特征尺度的微型化，通道內(nèi)的流體以微米級(jí)薄層進(jìn)行撞擊流化學(xué)反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)快速混合、傳質(zhì)、傳熱，反應(yīng)非常完全，其效率可比常規(guī)尺度設(shè)備提高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。

讓化學(xué)反應(yīng)時(shí)間從幾小時(shí)~幾十小時(shí)縮短到幾十秒~幾分鐘，數(shù)千倍地提升反應(yīng)速度，成功解決了傳統(tǒng)裝備反應(yīng)不完全、污染等技術(shù)難題，促進(jìn)過(guò)程強(qiáng)化和化工裝備小型化、提高能源、資源利用效率、節(jié)能降耗，是實(shí)現(xiàn)清潔安全生產(chǎn)的重大新技術(shù)，可將生產(chǎn)過(guò)程中低效、間歇的合成工藝，改變?yōu)榭煽剡B續(xù)工藝，其“數(shù)量放大”與常規(guī)工藝不同，在實(shí)驗(yàn)室完成達(dá)標(biāo)后只需要平行復(fù)i制，不需要小試、中試、工業(yè)放大的逐級(jí)過(guò)程，縮短了工業(yè)放大的時(shí)間。

近年來(lái)，微反應(yīng)器技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)規(guī)模上影響化學(xué)加工的概念，這一點(diǎn)越來(lái)越明顯。在過(guò)去的幾年里，實(shí)驗(yàn)室研究人員已經(jīng)收集到證據(jù)，證明微反應(yīng)器技術(shù)可以成功地應(yīng)用于幾乎所有的有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域。這項(xiàng)新技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是更高的產(chǎn)率和選擇性，更有效地利用資源(對(duì)環(huán)境友好)和更強(qiáng)大的反應(yīng)控制(避免boom，使等溫線反應(yīng)控制成為可能)。這就打開(kāi)了通向優(yōu)雅的組合反應(yīng)器布置的通道，包括在線分析設(shè)備或涂有多相催化劑的微通道，同時(shí)大限度地利用了微反應(yīng)器增強(qiáng)的表面體積比。