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微反应器在精细化工领域氧化反应中的应用进展
李绪根;王建芝;刘捷;林笑;张程;喻发全
【期刊名称】《化学与生物工程》
【年(卷),期】2022(39)8
【摘要】氧化反应在精细化学品合成过程中占比最大,超过了50%.然而,许多氧化反应中间体的过度氧化难以控制,导致选择性低,反应放热量大,易发生火灾、爆炸、泄漏等安全事故.微反应器具有独特的结构,可实现强化传质、传热,可精确控制反应温度和反应时间.将微反应器应用于氧化反应可提高氧化反应的转化率和选择性,特别是能有效提高生产安全性.对微反应器在精细化工领域氧化反应中的应用进展进行了综述,包括烷烃氧化、烯烃氧化、醇氧化、醛酮氧化、芳香族化合物氧化、胺氧化等,为微反应器的更广泛应用提供了帮助.
【总页数】9页(P1-9)
【作者】李绪根;王建芝;刘捷;林笑;张程;喻发全
【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ05
【相关文献】
1.浅谈精细化工中微反应器的应用
2.精细化工中微反应器的应用初探
3.微反应器技术在精细化工中的应用
4.微反应器技术在精细化工中的应用
5.微反应器技术在精细化工中的应用
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对苯硝化微通道反应器的相关情况进行归纳和总结。
在撰写这篇关于苯硝化微通道反应器的文章时，我们首先要对这一主题进行全面评估，确保文章既有深度又具有广度。
我们需要对苯硝化微通道反应器的基本概念进行概述，然后深入探讨其工作原理、应用领域、优势和挑战，最后对其发展前景进行展望。
通过这种方式，我们可以让读者全面了解苯硝化微通道反应器的相关情况，并在文章中多次提及这一主题文字，使文章更具有深度和广度。
1. 苯硝化微通道反应器的基本概念苯硝化微通道反应器是一种利用微通道结构进行苯的硝化反应的装置。
它利用微通道的高比表面积和高传质速率，能够在微观尺度上实现高效的反应转化。
苯硝化微通道反应器广泛应用于有机合成化工领域，具有反应速率快、产物纯度高、操作稳定等优势。
2. 苯硝化微通道反应器的工作原理苯硝化微通道反应器的工作原理主要是通过微通道的高比表面积和高传质速率，实现苯的硝化反应。
其内部结构设计合理，可以提高反应效率和产物纯度。
通过对反应物料在微通道内的流动和反应过程进行控制，可以实现对反应条件的精确控制，从而提高反应的选择性和收率。
苯硝化微通道反应器在有机合成化工领域有着广泛的应用。
它可以用于制备苯酚、苯甲酸等化工产品，也可以用于合成农药、医药中间体等有机化合物。
在这些领域中，苯硝化微通道反应器具有反应速率快、生产能耗低、产物纯度高等优势，受到了广泛的关注和应用。
4. 苯硝化微通道反应器的优势和挑战苯硝化微通道反应器相对于传统的反应器具有许多优势，如反应速率快、产物纯度高、操作稳定等。
然而，由于微通道反应器的设计和制备技术要求较高，其在工业化应用中还面临着诸多挑战，如规模化生产、流体力学特性的研究等方面的难题。
5. 苯硝化微通道反应器的发展前景随着微纳米技术的不断进步和化工领域的发展，苯硝化微通道反应器有望在未来得到广泛的应用和推广。
通过进一步研究微通道结构设计、流体力学特性和反应条件优化等方面的问题，有望进一步提高苯硝化微通道反应器的效率和可行性。
微反应器作为一种新型化工反应设备，是一种利用微加工技术集换热、混合、反应、分离等基本操作单元于一体的装置。
在很多领域微反应技术的微都反应器表现出来诸多的优势，解决了实验在环境、安全、成本、产品质量等方面的问题。
所以包含医药化工领域在内的很多领域都在致力于微反应技术的开发和应用。
一、微反应器的特点1、微反应器内部有百万乃至千万条连续流动的通道，一般这种反应器的工艺流微通道尺寸一般在500微米以内，比表面积大，传递速率高，接触时间短，副产物少等特点。
2、与传统放大过程相比，通过增大生产设备体积和规模达到放大的目的费时费力，并且对于市场需求无法做出及时反映，具有滞后性的特点。
而微反应器体内因为有大量的连接通道机构，并且每个通道都具有一个独立的反应器，在扩大生产的时候，不需要进行尺寸放大，只需要进行增加微反应器的数量即可拥有较高的产量。
3、因为反应发生的时候大量的热量被及时被带走，保证了反应温度可以维持在设定的范围之内，大大减少了人为因素发生的可能性。
4、因为微反应器系统是呈模块结构并行的系统，具有良好的便携性。
可实现在产品使用地分散建设并就地生产、供货，真正实现将化工厂便携化，并可根据市场情况增减通道数和更换模块来调节生产，具有很高的操作弹性。
二、微反应器的分类微反应器包括化工单元所需要的混合器、换热器、反应器控制器等。
目前，微反应器总体构造可分为两种：1、一种是整体结构，这种方式以错流或逆流热交换器的形式体现，可在单位体积中进行高通量操作。
在微反应器的整体结构中只能同时进行一种操作步骤，最后由这些相应的装置连接起来构成复杂的系统。
2、另一种是层状结构，这类体系由一叠不同功能的模块构成，在一层模块中进行一种操作，而在另一层模块中进行另一种操作。
流体在各层模块中的流动可由智能分流装置控制对于更高的通量，某些微通道反应器或体系通常以并联方式进行操作。
上海惠和化德生物科技有限公司，是一家专注于微反应器连续工艺开发及工业化的创新性高科技公司。
微反应器对化学反应剖析的应用与研究化学反应是指物质之间发生的物化变化过程，化学反应是形成和改变一切物质的基本手段。
化学反应在生产、生活和科学研究中都有着广泛的应用。
如何更好地理解化学反应的机理和过程，是一直以来化学领域的研究重点之一。
随着微纳技术的发展，微反应器成为了一种研究化学反应机制和过程的新工具，广泛应用于化学反应动力学、反应中间体的探测和表征，以及药物的制备等领域。
一、微反应器的概念及应用微反应器是指尺寸在微米至毫米级别的反应器，在微结构和微流体技术的支持下，通过微流体控制技术实现了反应器的微型化和对反应底物及催化剂的微量控制。
由于微反应器具有体积小、传质速度快、反应效率高等特点，因此被广泛应用于化学反应、生物反应、能源转化等领域。
此外，微反应器还因其体积小、反应时间短、高效瞬时混合等特点，也被广泛应用于药物研发和制备中。
二、微反应器的工作原理微反应器的工作原理主要是基于微流动技术和微结构技术。
微流动技术是指在微米至毫米的尺度范围内，借助于微流体科学的相关理论和实验技术，对流体的性质、行为和控制进行研究和应用的一项学科。
微流动技术的主要特点在于借助于微米级别的空间尺度和微结构控制，使流体在微通道中具有了球形形态、高传质速度和拉伸等特性，进而实现对反应条件的快速精准控制。
微反应器主要包括两种类型：基于注射的微反应器和基于混合的微反应器。
基于注射的微反应器是指在微流通道中，借助于微喷嘴、微输液泵等微机械结构，快速注射反应底物和催化剂，并通过微流体动力学和相界面传质等作用，在微通道内实现快速混合和化学反应。
基于混合的微反应器则是利用微流动技术实现不同流体流动的相遇和混合，进而实现反应条件的控制和化学反应。
三、微反应器的应用前景近年来，随着微纳技术的不断发展和化学领域的不断探索，微反应器已经成为了化学反应动力学和化学反应机制领域的研究热点之一。
微反应器极大地改变了传统化学反应的操作和研究方式，实现了化学反应的微小化和高效化，极大地提高了反应效率和质量，同时也能避免有毒有害物质大面积使用所带来的环境问题。
一、了解微通道反应器微通道反应器介绍微通道反应器本质上讲是一种连续流动的管道式反应器。
它包括化工单元所需要的混合器、换热器、反应器控制器等。
目前，微通道反应器总体构造可分为两种：一种是整体结构，这种方式以错流或逆流热交换器的形式体现，可在单位体积中进行高通量操作。
在整体结构中只能同时进行一种操作步骤，最后由这些相应的装置连接起来构成复杂的系统。
另一种是层状结构，这类体系由一叠不同功能的模块构成，在一层模块中进行一种操作，而在另一层模块中进行另一种操作。
流体在各层模块中的流动可由智能分流装置控制对于更高的通量，某些微通道反应器或体系通常以并联方式进行操作。
二、微通道反应器的原理微反应器主要是指以表面科学与微制造技术为核心，经过微加工和精密技术制造的一种多通道微结构小型反应器，而微反应器的通道尺寸仅有亚微米和亚毫米级别。
除此以外因为微反应器有优于传统化工设备1-3个数量级的传热/传质特性，所以特别适合做高放热和快速反应的实验。
而微反应器原理想必很多人都想了解一下.微化工技术思想源自于常规尺度的传热机理。
对于圆管内层流流动，管壁温度维持恒定时，由公式(1)可见，传热系数h与管径d成反比，即管径越小，传热系数越大；对于圆管内层流流动，组分A在管壁处的浓度维持恒定时，传质系数kc与管径成反比(公式(2)),即管径越小，传质系数越大。
由于微通道内流动多属层流流动，主要依靠分子扩散实现流体间混合，由公式(3)可知，混合时间t与通道尺度平方成正比。
通道特征尺寸减小不仅能大大提高比表面积，而且能大大强化过程的传递特性。
Nu=hd∕k=3.66(l)Sh=kc∕DAB=3.66⑵t=d2/DAB⑶其中NU为努塞尔数、Sh为谢伍德数、D为扩散系数。
化工过程中进行的化学反应受传递速率或本征反应动力学控制或两者共同控制。
就瞬时和快速反应而论，在传统尺度反应设备内进行时，受传递速辛控制，而微尺度反应系统内由干传递速率呈数量级提高，因此这类反应过程速率将会大幅度提高；如氧碘化学激光器中的激发态氧发生器（氯气用双氧水碱溶液反应）、烧类直接氟化。
微反应器必须知道的那些事儿-微反应技术的关键概念与实践一、专业知识点1.微反应器的定义和特点微反应器是一种新型的反应技术，其核心是采用微米级的反应通道，使反应物在微观尺度上实现高效率的混合、反应和分离。
微反应器具有高传热、高传质、高效率、低污染等优点，在化工、制药、生物等领域得到了广泛应用。
2.微反应器的分类根据结构特点和应用领域，微反应器可分为平板型、柱型、球型等多种类型。
其中，平板型微反应器是最常见的一种，其反应通道为薄片状，具有高传热、高传质的特点；柱型微反应器适用于大规模、连续化的生产过程；球型微反应器则具有高空间利用率和良好的热传导性能。
3.微反应器的应用领域微反应器在化工领域中可用于实现高效化学合成、生物催化、精细化工等；在制药领域中可用于药物合成、生物药提取、疫苗制备等；在生物领域中可用于生物催化、生物医药、生物燃料等。
此外，微反应器还广泛应用于环境科学、能源等领域。
二、技术知识点1.微反应器的设计原则微反应器的设计应遵循以下原则：（1）优化反应通道结构，提高物料的混合效果和反应速度；（2）强化传热、传质性能，保证反应过程的稳定性和安全性；（3）选择合适的材料和制造工艺，确保设备的耐用性和可靠性；（4）考虑实际生产需求，实现设备的规模化生产和操作。
2.微反应器的制造工艺微反应器的制造工艺主要包括光刻技术、干法刻蚀技术、金属蒸发镀膜技术等。
这些技术可实现微米级精确加工，制作出复杂的三维结构，从而制造出性能优良的微反应器。
3.微反应器的操作技巧在微反应器的操作过程中，需要注意以下几点：（1）精确控制物料的流量和比例，确保反应的稳定性和安全性；（2）密切关注反应过程中的温度、压力等参数，及时调整以保证反应效果；（3）定期清洗和保养设备，防止物料残留和细菌滋生；（4）做好安全防护措施，确保操作人员的安全和设备的稳定运行。
三、浏览量大标题1.揭秘微反应器的奥秘：高效、环保的反应新技术！2.走进微反应器世界：应用广泛、优势明显的化工利器！3.掌握微反应器技术：推动制药、生物产业创新发展！4.探索微反应器设计制造工艺：精细化工领域的突破口！5.玩转微反应器操作技巧：安全、高效、环保的反应操作方法！。
微型反应器的开发和应用微型反应器是一种运用微纳米技术制作的小型化的反应器，通常体积小、重量轻、反应速度快、效率高，而且使用起来非常方便。
随着微型反应器技术的不断进步和发展，它们在许多领域中都有了广泛的应用，比如合成化学、生物医学、环境保护、能源开发等方面。
一、微型反应器的开发微型反应器的开发首先需要制备出微型反应器芯片。
目前，主要有两种制备方法，一种是利用微机械加工技术和光刻技术制作微型反应器芯片，另一种是利用软印刷技术。
利用微机械加工技术制备微型反应器芯片需要耗费大量时间和精力。
而利用软印刷技术则可以快速、简单地制备微型反应器芯片。
软印刷技术一般采用PDMS（聚二甲基硅氧烷）作为反应器芯片的材料，通过利用模板在PDMS表面沉积金属催化剂，加上适当的催化剂，便可以制备出微型反应器芯片。
二、微型反应器的应用1. 合成化学微型反应器是一种快速、高效的反应器，它们在合成化学中有着广泛的应用，尤其是在药物化学领域。
微型反应器不仅可以控制反应条件，还可以加快反应速度，提高反应效率。
2. 生物医学微型反应器在生物医学领域的应用也越来越广泛。
它们可以用于药物传递系统、化学传感器和细胞培养等方面。
其中，最具有代表性的就是利用微型反应器进行药物传递。
微型反应器可以将药物包裹在微小的颗粒中，通过靶向送药，提高治疗效果。
3. 环境保护微型反应器还可以用于环境保护领域。
比如，利用微型反应器可以快速检测污染物浓度，处理污水和大气污染物等。
微型反应器在环境保护领域的应用，有望大大降低污染控制的成本，提高治理效率。
4. 能源开发微型反应器在能源开发领域也有着广泛的应用前景。
利用微型反应器可以生产高效的新型燃料电池、太阳能电池等新型能源。
微型反应器还可以被应用于黄油，在能源转化、节约能源、提高能源利用效率等方面，都有着潜在的应用。
三、结语总之，微型反应器技术是一种非常有前途和应用前景的技术，在各个领域都具有广泛的应用前景。
它们不仅可以提高反应速度和效率，而且在环保和能源开发方面都有着独特的优势。
微反应器技术在精细化学品合成中的应用研究摘要：微反应器技术是一种在微尺度下进行化学反应的新兴技术，其在精细化学品合成中的应用受到了广泛关注。
本文通过文献综述的方式，对微反应器技术在精细化学品合成中的应用进行了综合分析和总结。
首先，介绍了微反应器技术的基本原理和特点。
然后，概述了微反应器技术在有机合成、催化反应和生物合成等方面的应用。
最后，讨论了微反应器技术在精细化学品合成中存在的挑战和未来发展方向。
本文旨在为进一步推动微反应器技术在精细化学品合成领域的研究和应用提供参考。
关键词：微反应器技术、精细化学品、有机合成、催化反应、生物合成引言随着精细化学品的需求不断增长，传统的合成方法面临着许多挑战，如反应速度慢、产物分离困难、废物排放多等。
为了解决这些问题，微反应器技术应运而生。
微反应器技术利用微尺度通道和高比表面积的特点，可以实现快速、高效、可控的化学反应。
因此，它在精细化学品合成领域具有广阔的应用前景。
微反应器技术在有机合成方面的应用已取得了显著的成果。
与传统批量反应相比，微反应器技术可以实现更高的反应速率和选择性。
例如，在合成复杂有机分子时，微反应器技术可以减少副反应的发生，提高产物纯度。
催化反应是精细化学品合成中的重要环节，微反应器技术在其中发挥了重要作用。
通过优化反应条件和催化剂设计，微反应器技术可以实现高效、低废物排放的催化反应。
例如，通过微反应器技术，可以实现对催化剂的精确控制和高效再生，从而提高催化反应的稳定性和可重复性。
生物合成是精细化学品合成中的另一个重要领域，微反应器技术在其中也发挥了重要作用。
通过微反应器技术，可以实现对生物反应的精确控制和优化。
例如，通过微反应器技术，可以精确控制酶的反应条件和底物浓度，实现高效的酶催化反应。
然而，微反应器技术在精细化学品合成中仍面临着许多挑战。
首先，微反应器的设计和制备需要考虑反应条件、物质传递和热传递等多个因素，并进行合理的优化。
其次，微反应器技术在大规模工业生产方面还存在一定的难度，需要进一步研究和改进。
化工进展微反应器综述 Jenny was compiled in January 2021 微反应器研究进展与应用 摘要：微反应器作为微化工系统的核心设备，是实现化工过程强化的重要技术基础，近年来逐渐成为国际化工技术领域研究的热点。本文介绍了微反应器的原理及其研究进展，阐明了微反应器技术的特点，列举微反应器的应用范围与实例，说明了微反应器的发展前景。 关键词：微反应器，微反应系统。 1绪论 微化工技术是20世纪90年代初顺应可持续发展与高技术发展的需要而兴起的多学科交叉的科技前沿领域。它是集微机电系统设计思想和化学化工基本原理于一体并移植集成电路和微传感器制造技术的一种高新技术，涉及化学、材料、物理、化工、机械、电子、控制学等各种工程技术和学科。主要研究对象为特征尺度在微米到数百微米间的微化工系统，常贵尺度的化工过程通常依靠大型化来达到降低产品成本的目的，而微化工过程则注重于高效、快速、灵活、轻便、易装卸、易控制、易直接放大及高度集成等方面[1]。 将部分核心化工装备小型化、微型化的方法是促进化工过程强化的有效手段，它是实现化工过程安全、高效和绿色的重要方法之一[2]。化工设备的微小型化是现代化工技术发展的一种新理念，它以微尺度流动、分散和传递的基本原理为核心，能够有效强化反应和分离过程，提升生产效率并且大幅缩小设备的体积，有利于化工新过程的快速开发和产业转化。微型化工器件已成为微型设备的重要组成部分，主要包括微混合器、微型反应器、微型换热器、微化学分析、微型萃取器、微型泵和微型阀门等。 作为微化工技术核心部件的微反应器，其内部通道特征尺度在微尺度范围（10-500μm），远小于传统反应器的特征尺寸，但对分子水平而言已然非常大，故利用微反应器并不能改变反应机理和本征动力学特性，而是通过改变流体的传热、传质及流动特性来强化化工工程的。 2微反应器 微结构反应器（简称微反应器）是重要的微化工设备之一，是实现化工过程微小型化的核心装备。在微化工过程中微反应器担负起了完成反应过程、提高反应收率、控制产物形貌以及提升过程安分离回收难度和成本、减少过程污染等具有重要的意义。针对不同过程特点开发出的微反应器不仅形式多样，其配套的工艺技术也与传统化工过程存在一定区别，利用集成化的微反应系统可以实现过程的耦合，因此微反应技术的发展也同时带动了化工工艺的进步。 微反应器起源于20世纪90年代，21世纪初叶是微尺度反应技术的快速发展期。在基础研究方面，随着对微尺度多相流动、分散、聚并研究的不断深入，微反应器内多相流型，分散尺度调控机制以及微分散体系的大批量制备规律等问题逐渐被人们深入理解。基于微反应器内微小的流体分散尺度、极大的相间接触面积等特点可以有效强化相间传质和混合过程，从而为反应过程的强化奠定基础。 研究结果表明，利用微反应器能够有效强化受传递或混合控制的化学反应过程，而这类过程在传统的反应装置内往往难以精确控制，极易产生局部热点、浓度分布不均、短路流和流动死区等问题，微反应器具有的高效混合和快速传递性能是解决这些问题的重要手段。 微反应器的分类。对于不同相态的反应过程，微反应器可以分为气固催化微反应器、液液催化微反应器、气液微反应器和气液固三相催化微反应器等。根据输入能量的不同，可分为非动力式微反应器和动力式微反应器。按照微结构的不同可分为：微通道反应器、毛细管微反应器、降膜式微反应器、多股并流式微反应器、微孔阵列和膜分散式微反应器以及外场强化式微反应器等[4]。 2.1微反应器的微混合机理 微反应器具有与大反应器完全不同的几何特性：狭窄规整的微通道、非常小的反应空间和非常大的比表面积[3]。微反应器及其他微通道设备的通道特征尺寸(当量直径)数量级是微米级。传统混合过程依赖于层流混合和湍流混合。微化工系统中，由于通道特征尺度在微米级，雷诺数远<2000，流动多呈层流，因此微流体混合过程在很大程度上是主要基于扩散混合机制，而不借助于湍流。这个过程通常是在很薄的流体层之间进行，其基本混合机理如下。 (1)层流剪切在微混合器内引入2次流，使流动截面上不同流线之间产生相对运动，引起流体微元变形、拉伸继而折叠，增大待混合流体间的界面面积、减少流层厚度。 (2)延伸流动由于流动通道几何形状的改变或者由于流动被加速，产生延伸效应，使的流层厚度进一步减小，改进混合质量。 (3)分布混合在微混合器内集成静态混合元件，通过流体的分割重排再结合效应，减小流层厚度，并增大流体间的界面。 (4)分子扩散分子水平均匀混合的必经之路。在常规尺度混合器中，只有当剪切、延伸和分布混合使流层厚度降至足够低的水平时，分子水平的混合才有意义。而在微混合器中，由于微通道当量直径可低至几个微米，依据Fick定律：
t≈𝑙2𝑙
式中：D——扩散系数； L——扩散特征尺度； T——混合时间。 当混合流体处于同一微通道内时，分子扩散路径大大缩短，因此仅依靠分子扩散就可在极短的时间内(毫秒至微秒级)实现均匀混合。 2.2微反应器的特点 微反应器的特性决定了它在特定化学和化工领域的应用，有着大反应器无法比拟的优越性，主要表现在以下几个方面。 (1)面积体积比的增大和体积的减小.在微反应设备内，由于减小了流体厚度，相应的面积体积比得到了显着的提高。通常微通道设备的比表面积可以达到10000-50000m2/m3，而常规实验室或工业设备的比表面积不会超过l000m2/m3或100m2/m3。因此，比表面积的增加除了可以强化传热外，也可以强化反应过程，例如，高效率的气相催化微反应器就可以采用在微通道内表面涂敷催化剂的结构。目前已有的界面积最大的微反应器为降膜式微反应器，其界面积可以达到25000m2/m3，而传统鼓泡塔的界面积只能达到100m2/m3，即使采用喷射式对撞流的气液接触式反应器的比表面积也只能达到2000m2/m3左右。若在微型鼓泡塔中采用环流流动，理论上其比表面积可以达到50000m2/m3以上。 (2)小试工艺不需中试可以直接放大：精细化工行业多数使用间歇式反应器。小试工艺放大到大的反应釜，由于传热传质效率的不同，工艺条件一般都要通过实验来修改以适应大的反应器。一般的流程都是：小试"中试"大生产。而利用微反应器技术进行生产时，工艺放大不是通过增大微通道的特征尺寸，而是通过增加微通道的数量来实现的。所以小试最佳反应条件不需要做任何改变就可以直接进入生产。因此不存在常规反应器的放大难题。从而大幅度缩短了产品由实验室到市场的时间。这一点对于精细化工行业，尤其是惜时如金的制药行业，意义极其重大[5]。 (3)对反应温度的精确控制：极大的比表面积决定了微反应器有极大的换热效率，即是反应中瞬间释放出大量热量，也可以及时移出，维持反应温度不超过设定值。而对于强放热反应，常规反应器中由于混合速率及换热效率不够高，常常会出现局部过热现象，导致副产物生成，收率和选择性下降。在精细化工生产中，如果不能及时导出剧烈反应产生的大量热量，就会发生冲料事故甚至爆炸。 (4)对反应时间的精确控制：常规的单锅反应，往往采用逐渐滴加反应物，以防止反应过于剧烈，这就造成一部分先加入的反应物停留时间过长。对于很多反应，反应物、产物或中间过渡态产物在反应条件下停留时间一长就会导致副产物的产生。而微反应器技术采取的是微管道中的连续流动反应，可以精确控制物料在反应条件下的停留时间。一旦达到最佳反应时间就立即传递到下一步或终止反应，这样就能有效消除因反应时间长而产生的副产物。 (5)物料以精确配比瞬间混合：对于那些对反应物料配比要求很精确的快速反应，如果搅拌不好，就会在局部出现配比过量，产生副产物，在常规反应器中几乎无法避免，而微反应器的反应通道一般只有数十微米，可以精确按配比混合，避免副产物生成。 (6)结构保证安全性：由于换热效率极高，即使反应突然释放大量热量，也可以被吸收，从而保证反应温度在设定范围内，最大程度地减少了发生安全事故和质量事故的可能性。而且微反应器采用连续动反应，在反应器中停留的化学品量很少，即使万一失控，危害程度也非常有限。 (7)良好的可操作性：微反应器是密闭的微管式反应器，在高效微换热器的配合下实现精确的温度控制，它的制作材料可以是各种高强度耐腐蚀材料，因此可以轻松实现高温、低温、高压反应。另外，由于是连续流动反应，虽然反应器体积很小，产量却完全可以达到常规反应器的水平。 当然,微反应器技术也有自身的局限性,并不是所有的化学反应都适合在微反应器中进行。首先,微反应器的通道尺寸很小,很容易被固体颗粒堵塞；其次微反应器内的体积很小,反应物在其中的停留时间通常很短。如果一个反应具有以下特点,那么微反应器将不是合适的选择:很慢的液-固反应,反应无放热或吸热现象,传统工艺的选择性和收率已经很高的反应[6]。 2.3微反应器适合的反应类型及其应用 放热剧烈的反应 对放热剧烈的反应，常规反应器一般采用逐渐滴加的方式，即使这样，在滴加的瞬时局部也会过热而产生一定量的副产物。微反应器由于能够及时导出热量，反应温度可实现精确控制，因此消除了局部过热，显着提高反应的收率和选择性[7]。 反应物或产物不稳定的反应 某些反应物或生成的产物很不稳定，在反应器中停留时间一长就会分解而降低收率。微反应器系统是连续流动体系，而且反应物的停留时间可以精确控制，因此可避免常规反应器中出现的由于反应物或产物不稳定而分解的情况。 反应物配比要求很严的快速反应 某些反应对反应物配比要求很严格，其中某一反应物过量就会引起副反应，如要求单取代的反应，会有二取代和三取代产物生成。微反应器系统可以瞬时达到均匀混合，这就避免了局部过量的问题，使副产物减少到最低。 危险化学反应以及高温高压反应 某些易失控的化学反应，一旦失控，就会造成反应温度急剧升高，压力急剧增加，引起冲料，甚至引发爆炸。微反应器由于反应热可以很快导出，而且又是连续流动反应，在线的化学品量很少，因此从安全性的角度考虑，微反应器非常适合此类反应。 纳米材料和需要产物颗粒均匀分布的固体生成反应 由于微反应器能实现瞬时混合，对于形成沉淀的反应，颗粒形成、晶体生长的时间基本一致，因此得到的颗粒粒径具有窄分布的特点。对于某些聚合反应，有可能得到聚合度窄分布的产品。 由于微反应器技术所表现出来的优势,近年来它在工业生产上也得到越来越多的应用。据统计,目前已有20多家工厂在使用微反应器技术。很多欧洲公司和研究机构,尤其是大型的化工和医药公司都在致力于开发和应用基于微反应器的新生产工艺。 2.4微反应器发展存在的问题 微反应器研究已经成为世界范围内化工传质传热科研热点，目前还存在以下两个问题： (1)工业化实现复杂：首先，微设备数增放大，虽然降低了放大成本，但其处理能力还较小，一般只适合生物制药、精细化工等处理量相对较小的领域。对于大处理量要求的化工生产还有待于研究新型的微混合设备。其次，微反应器的放大看起来简单，但要实现
