微反應器技術(shù)與精細化工的結(jié)合應用，改良優(yōu)化了我國精細化行業(yè)的操作水平，提升了精細化工的高效運作，但微反應器技術(shù)在精細化工的應用中還存在一些缺陷問題，需要將微反應器技術(shù)從理論研究逐漸轉(zhuǎn)為實踐應用中去，充分發(fā)揮微反應器技術(shù)的特點及優(yōu)勢，在精細化工行中體現(xiàn)其應有的價值。本文對其在精細化工領(lǐng)域的應用進行深入分析，為大家提供參考。

        微反應器技術(shù)出現(xiàn)于上個世紀九十年代，是一種新型的現(xiàn)代化科技技術(shù)，國內(nèi)發(fā)展起步較晚，經(jīng)過不斷的優(yōu)化提升，如今的微反應器技術(shù)已經(jīng)取得了很大的成就，可應用于藥物的制作和精細化工業(yè)的公斤合成中。

        從本質(zhì)來看微反應器屬于一種管道式的反應器，它由反應器、換熱器控制器以及混合器等精細化工制造所需要的全部化工單位。微反應器的特別之處可以從它連續(xù)流動的運作模式看出，并且微反應器的管道尺寸跟常規(guī)的管式反應器相比要小很多，這些小細節(jié)增強了反應器的工作效率，最明顯的就是混合效率和換熱效率。微反應器的特殊結(jié)構(gòu)特征可以讓操作員在操作過程中對反應溫度進行精確的控制，實現(xiàn)對反應物料的精確配比及瞬間混合，提高了操作的安全性以及精細化工制造產(chǎn)品的質(zhì)量。

微反應器反應特征分析

  1、反應溫度能夠精確的控制

    微反應器具有優(yōu)良的換熱效率，能夠迅速在反應過程中釋放出熱量，足夠維持反應的溫度。而在強放熱反應中，常規(guī)的反應器換熱效率和混合速率效果不是很好，會因多種因素的影響，而發(fā)生局部溫度過高的情況。在精細化生產(chǎn)工作中，如果劇烈反應的熱量不能及時的排出，就會引發(fā)沖料的現(xiàn)象，嚴重時會出現(xiàn)爆炸，危害工作人員的人身安全。

    2、小試工藝能力直接放大

    精細化工中常采用間歇式反應器，可以讓微反應器在生產(chǎn)的過程中，只要增加微通道就可以實現(xiàn)微反應器應發(fā)揮的功能，不僅快速有效的解決了小試用反應器增大的現(xiàn)象，也極大的減少了試驗的時間，對于促進精細化工業(yè)的發(fā)展有著十分積極的效用。

    3、物料能夠精確比例，實現(xiàn)瞬時混合

    精細化工對反應物料的配合比有著嚴格的要求，如果反應物料的配合比達不到規(guī)定的標準，則會致使反應過程中會出現(xiàn)副產(chǎn)物，這種現(xiàn)象是傳統(tǒng)常規(guī)反應器中經(jīng)常出現(xiàn)的。微反應器跟常規(guī)反應器相比較，微反應器反應通道可以實現(xiàn)更精準的配比，有效的阻止了副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

    4、有著良好的操作性

    微反應器是一種密閉性反應器，它能夠?qū)Ψ磻臏囟葘崿F(xiàn)最精準的控制，微反應器的制作材料可以是具有耐腐性以及高強度的材料，有著良好的操作性。

    5、結(jié)構(gòu)安全性

    微反應器擁有很高的換熱效率，所以就算釋放出較多的熱量也能夠被充分吸收，以此來保障反應溫度的充裕，從而減少事故的發(fā)生。跟單鍋反應做出比較，微反應器因采用的是連續(xù)性流動反應法，擁有的化學數(shù)量較少，所以即使發(fā)生事故，也能將危害程度降到最低。

微反應器適宜應用的反應類型

 根據(jù)有關(guān)人員的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前我國有超過30%的精細化工反應采用了微反應器，微反應器的應用促進了反應過程中的安全性和選擇性，給工作人員的安全帶來了保障，微反應主要適宜應用在以下幾種反應類型中：

    1、低溫反應及金屬有機化學反應

    很多有機化學中的反應要在溫度低的環(huán)境下進行，尤其是金屬有機化學反應。而它們反應的共同點是對溫度有著獨特的要求，如果溫度高于設定值時就會導致副產(chǎn)物的產(chǎn)生，致使收率以及選擇性出現(xiàn)大幅度的下降。所以，反應的操作過于復雜，工作人員要在反應溫度低時增加物料。溫度的要求，在實驗室很容易實現(xiàn)，而生產(chǎn)上實現(xiàn)比較困難，就算使用內(nèi)加盤管的反應罐也需要很長的時間才能加物料，這樣嚴重的造成了能源消耗。

    2、劇烈放熱反應

    在精細化工中經(jīng)常出現(xiàn)的反應類型就是劇烈放熱反應，通常在使用常規(guī)反應器時需要采用逐漸滴加的措施，但是就算使用逐漸滴加的方式，也會因為過熱反應而產(chǎn)生出副產(chǎn)物。但是如果使用微反應器，可以將過多的熱量及時導出，同時也能夠精準的控制好反應的溫度，這樣即消除了局部過熱的現(xiàn)象也對反應的選擇性進行了優(yōu)化，增強了反應收率。

    3、配比嚴格的快速反應

    各別的反應對于反應物的配比有著嚴格的標準，當某種反應物過量就會產(chǎn)生副反應，這時將微反應器應用在這些反應中可以加快反應物的均勻融合，有效的防止了局部過量現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而減少了副產(chǎn)物的生成量。

    4、反應物與產(chǎn)物穩(wěn)定性低的反應

    由于一些反應物和產(chǎn)物的不穩(wěn)定，如果停留較長的時間就會自動分解，而微反應器作為一種連續(xù)流動的體系，可以精確的控制好反應物停留的時間，有效的阻止了反應物和產(chǎn)物出現(xiàn)分解的情況。

    5、高溫高壓與危險化學反應

    有些高溫高壓跟危險化學物產(chǎn)生反應失去控制時，就會導致反應溫度過高，壓力增大，從而致使發(fā)生爆炸的危險事故。微反應器是一種連續(xù)性的流動體系它的應用可以將過量的反應熱度快速導出，所以安全性能非?？煽?。

微反應器技術(shù)在精細化工中的應用

在精細化工中，很多反應對于溫度的要求條件十分的嚴格，需要在零下幾十度甚至幾百度的環(huán)境下進行。在這些反應中，金屬有機化學反應占據(jù)著較大的比例，如果溫度超過標準值，就會導致收率下降，還會出現(xiàn)大量的副產(chǎn)物，因此，此類反應對于操作的要求十分高，需要在滴加物料，要做到這一點，使用常規(guī)的反應器是難以實現(xiàn)的，只有微反應器才能夠很好的滿足反應要求。

 微反應器技術(shù)在我國精細化工中的應用還存在著許多的不足之處，還有許多的特殊優(yōu)勢尚未被推廣使用，還需要不斷的研究，讓微反應器技術(shù)更好的為我們服務。

參考資料：《微反應器技術(shù)在精細化工中的應用》林如平

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