微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用分析

王顯赫

摘 要：如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越迅速，科技也不停的向前進(jìn)步，化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)做化學(xué)分析的現(xiàn)象也越來越多，微化工技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)飛躍發(fā)展的大潮流中應(yīng)運(yùn)而生，并且在化學(xué)反應(yīng)實(shí)踐應(yīng)用的過程里得到了很好的結(jié)果。此文章將重點(diǎn)研究討論微化工技術(shù)應(yīng)用中相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，也可以適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)出在化學(xué)反應(yīng)中，微化工技術(shù)所占的地位不可小覷，也可使微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用越來越多，從而促進(jìn)微化工技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：微化工技術(shù)；化學(xué)反應(yīng)；應(yīng)用

現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)里應(yīng)用微化工技術(shù)的現(xiàn)象越來越多，在化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域中，微化工技術(shù)屬于比較先進(jìn)的技術(shù)，它的應(yīng)用使得化工行業(yè)的生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的安全性更高，且產(chǎn)品清潔度高，其生產(chǎn)的流程與傳統(tǒng)的生產(chǎn)相比也順應(yīng)了社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)環(huán)境污染較小，更加環(huán)保[1]。微化工技術(shù)始于十九世紀(jì)末期，相關(guān)領(lǐng)域的專家對(duì)其十分關(guān)注，對(duì)它的學(xué)術(shù)研究、學(xué)術(shù)論文也較多。此文主要從微反應(yīng)器、均相反應(yīng)、氣液反應(yīng)和液液反應(yīng)這幾方面入手研究，加以分析總結(jié)，對(duì)微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用做出描述。

1 微反應(yīng)器

微化工系統(tǒng)主要有混合器、換熱器、吸收器以及微反應(yīng)器這四部分組成，其具體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且種類較多，但是微化工系統(tǒng)的核心部位是微反應(yīng)器[2]。微反應(yīng)器具有流動(dòng)性，尺寸大小不一，主要的尺寸范圍是10-500μm，微化工機(jī)器的零部件內(nèi)部的管道直徑的大小是決定微反應(yīng)器尺寸的主要因素。在化學(xué)分子水平的反應(yīng)中，微反應(yīng)器顯示的尺度比傳統(tǒng)反應(yīng)器大得多，其優(yōu)勢(shì)十分明顯。化學(xué)反應(yīng)的基本原理不可改變，但是微反應(yīng)器自身的流動(dòng)性能傳遞熱能，因此在化學(xué)反應(yīng)的過程中，具有強(qiáng)化功能，從而能做到化學(xué)反應(yīng)的速率更高、耗能更低、公益更環(huán)保。

2 均相反應(yīng)

均相反應(yīng)主要分為強(qiáng)發(fā)熱自由基聚合反應(yīng)模式、化學(xué)反應(yīng)中間體和化學(xué)藥物的合成這兩種反應(yīng)模式，在強(qiáng)發(fā)熱自由基聚合反應(yīng)模式中，微反應(yīng)器的流動(dòng)性效果很好，在諸多實(shí)驗(yàn)里，聚合度密度分布都能得到實(shí)現(xiàn)，且很少會(huì)存在高聚合度物質(zhì)顆粒，從而解決了應(yīng)用傳統(tǒng)的尺度反應(yīng)器時(shí)經(jīng)常因中途堵塞而導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行受到阻礙的情況[3]?；瘜W(xué)反應(yīng)中間體和化學(xué)藥物的合成不能在高溫時(shí)進(jìn)行，否則無(wú)法抑制化學(xué)反應(yīng)物性質(zhì)的不穩(wěn)定性，于是其需要有一個(gè)穩(wěn)定的低溫環(huán)境，可以緩解化學(xué)中間物之間取代的現(xiàn)象。

3 氣液反應(yīng)

促使芳香族化合物苯、甲苯、酚等物質(zhì)進(jìn)行氟化的反應(yīng)即為氟化反應(yīng)。對(duì)以上芳香化合物經(jīng)過氟化過程形成的衍生物質(zhì)加以具體的研究分析，即為在微化工技術(shù)系統(tǒng)中應(yīng)用氟化反應(yīng)[4]。例如，在常規(guī)狀態(tài)下，普通尺度的反應(yīng)器里一甲苯二異氰酸脂的轉(zhuǎn)化率約為百分之六十，目的性的產(chǎn)物其選擇性為百分之四十左右，在微化工反應(yīng)器里一甲苯二異氰酸脂的轉(zhuǎn)化率約為百分之五十，而目的產(chǎn)物選擇性則不會(huì)小于百分之八十五。由此可見，微化工反映器的時(shí)空收率比普通的反應(yīng)器高得多，它對(duì)氯化反應(yīng)有一定的促進(jìn)作用。

4 液液反應(yīng)

硝化反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用中越來越廣泛，且趨于成熟。化學(xué)反應(yīng)的過程大多數(shù)是都處于在不停的放熱的狀態(tài)，且微反應(yīng)化學(xué)器的傳遞性能會(huì)影響熱能的放出。濃硫酸能催化硝酸分解，硝酸中具有正電荷的離子，且攻擊有機(jī)分子，在油水的兩界面，并形成硝基取代物。如果生成了多種硝基取代物的副產(chǎn)物，則是因?yàn)樵谙趸磻?yīng)中傳質(zhì)效果差，引起化學(xué)反應(yīng)速率變得遲緩形成的。在相轉(zhuǎn)移耦合反應(yīng)中，耦合反應(yīng)溶液用電磁攪拌棒大力的快速攪拌，會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)的速率，與此相反，速率慢了容易有一些副作用，導(dǎo)致沉淀物的產(chǎn)生。如果運(yùn)用微化工反映器，則化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率高，也不易出現(xiàn)沉淀物。

5 化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用分析

如今，微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益增多，極大的提高了諸多化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益[5]。在化學(xué)反應(yīng)中應(yīng)用微化工技術(shù)，有利于提高化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)換率，降低化學(xué)沉淀的產(chǎn)生。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：一是精準(zhǔn)控制化學(xué)反應(yīng)過程中的各項(xiàng)步驟，可以較好的改良化學(xué)物質(zhì)用量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象；二是提高了化學(xué)反應(yīng)過程的安全性，能夠在一定程度上控制自由基爆炸帶來的可怕后果；有些安全性低的化學(xué)反應(yīng)可以持續(xù)的實(shí)行；三是可以節(jié)約化學(xué)原料，降低成本，促使化學(xué)反應(yīng)分布廣泛，受到的限制較小；四是順應(yīng)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展策略，其環(huán)保性更高，降低了化學(xué)反應(yīng)材料的成本，減少化學(xué)反應(yīng)中所需的用料，減少化學(xué)沉淀，降低了廢棄物的產(chǎn)生，保護(hù)了自然環(huán)境，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。即使如此，還是不能就此滿足，要大力促進(jìn)微化工技術(shù)的發(fā)展，不斷地發(fā)展創(chuàng)新，更加深入的研究探討微化工技術(shù)，才能使其更好的應(yīng)用在化學(xué)反應(yīng)中，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫冰，朱紅偉，姜杰，石寧.微混合與微反應(yīng)技術(shù)在提升化工安全中的應(yīng)用[J].化工進(jìn)展，2016（09）1-9.

[2]張偉云.化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用中化工技術(shù)的重要性分析[J].化工管理，2017（11）：189.

[3]劉敏敏.微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用分析[J].化工管理，2016（19）：219.

[4]彭川.淺析微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].當(dāng)代化工研究，2016（02）：33-34.

[5]孔平.淺析微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].石化技術(shù)，2015（03）：90.