微反應器在化學化工領域中的應用研究

丁嘯嘯

摘 要：對微反應技術進行運用是化學化工業(yè)的發(fā)展方向，可以說微反應技術的興起為化工業(yè)的發(fā)展指明了正確方向。微反應器在使用過程中，通常會體現(xiàn)出可靠性明顯、性能強等良好特點，并且這些良好特點的強度也是其它反應器無法比擬的。在本文中，就對微反應技術的特點進行了闡述，并且對微反應器在化工領域中的運用也進行了探討。

關鍵詞：微反應器；化工領域；應用

0 引言

在化工行業(yè)領域中，微反應器通常被運用于化工合成以及藥品制造方面，而微反應技術也在長期運用中得到了良好的發(fā)展，那么在本文中，對微反應技術在化工合成方面的運用進行了探討。

1 微反應器技術的特點

1.1 精確控制反應時間

微反應器對于化學反應時間的把控，重點是借助于對反應器裝置的管道規(guī)格和流率來進行的。在化學反應中所體現(xiàn)出的中間體，通常會在分解前就已進入到了另一化學反應中。可以說，這種微反應技術能夠對化學反應中的中間體分解時間進行控制。然而在現(xiàn)實中，這種技術往往會被運用于多相的化學體系中，在以往化學反應中，若是借助于對液體流速控制而達到化學反應的的加快，則現(xiàn)實結果往往是只是液體形態(tài)的改變，甚至會對化學反應的穩(wěn)定帶來干擾。針對這樣的情況，若是將微反應器加以運用，也就是說將硬件方面的，微反應器管道長度縮短，來實現(xiàn)化學反應速度的提升，但必須要強調的是，在化學反應加快后，其中液體流速需要維持在勻速流動狀態(tài)。

1.2 高度集成化

如果將國內現(xiàn)階段發(fā)展程度較為完善的微技術加以運用，會很有可能達到將化學反應中的多相體系與配套設備歸入到一個芯片，繼而達到對化學反應的動態(tài)化監(jiān)控的目標。這樣目標如果順利實現(xiàn)，就會在很大程度上強化化學反應時效，而且還會明顯減少產品加工在財力方面的投入，比如，將兩種化學物質混合液和反應換熱裝置集中到同一空間內，借助這樣的形式，以期能夠體現(xiàn)出額外反應效果。除此之外，這樣的實驗形式還通常會體現(xiàn)出循環(huán)性，如此一來，如果將微反應器運用于平行化學反應中，也會較為適用并實現(xiàn)理想的反應效果。

1.3 換熱效率和混合效率高

在運用過程中，微反應技術所體現(xiàn)出的高效率換熱的特點，重點是借助于反應器中的管道長度縮減而達到的。這主要是由于管道長度通常都處于毫米以下，管道的雷諾數(shù)值較小，由于層流的分散也容易導致對化學混合液化的影響，所導致的結果通常為，物理力學方面的二次流現(xiàn)象?？梢岳斫鉃橛捎诠艿篱L度的微小，造成化學反應中流體分散速度的提升，并且還會在轉瞬間相互混合。在這樣良好特點的展現(xiàn)過程中，微反應器中的換熱能力也會提升，充分強化了化學的反應中流體的分散能力，這也恰恰是強化化學反應時效的合理方法?？梢哉f微反應器傳熱效果取決于管道長度，也就是說管道越長、傳熱效果也會相應提升，微反應器內傳熱系數(shù)能達到一萬瓦每平米每開，尺寸縮小使其比表面積能達到一萬到五萬，傳統(tǒng)攪拌設備最多只能達到一千。

2 反應器在化學化工領域的應用

2.1 縮短反應時間

在實際運用過程中，微反應器可以一些化學反應的速度加快，明顯提升了化學反應的時效，這重點歸因于微反應器所帶有的傳熱性能較高。而如此高時效的反應，實際在相關資料中就大量的顯示，其中主要內容大部分都是對于醇醛縮合反應過程的闡述。這樣的化學實驗通常是由三種物質混合所發(fā)生的反應的而實現(xiàn)的，且在與此同時，體現(xiàn)出理想實驗效果。而其中的三種物質，主要就是甲醛類以及TBAB等。可想而知，實驗的理想效果就是具體化學反應過程速度明顯示提升，也就是總體用到了十五分鐘左右。這相對于以往的實驗過程來說，其速度無可比擬，而從相關資料中可以總結出，以往所運用的反應器，所實現(xiàn)的化學反應時間通常會達到二十小時以上。

2.2 提高選擇性和轉化率

在將微反應器運用于化學實驗過程時，所會引起的第一個實驗結果就是?；磻Ｈ欢谝话銧顟B(tài)下，鹽物質在化學混合液聽溶解程度較低，甚至還導致微反應器管封堵的現(xiàn)象。針對這樣的問題，就需要借助于對三乙胺的運用，也就是說人微化學反應中的鹽物質替換為三乙胺，在微反應器中，先進行溶劑的預混合，接著將溶劑運到預加熱反應器，溫度設置在一百三十攝氏度，最后收率能達到百分之百，而在釜式反應器中只是百分之八十六到百分之九十六。AMII等報道了二羰基化合物的直接氟化反應，此反應在宏觀反應器中轉化率一般只能到百分之十五，而微反應器中轉化率則能達到百分之九十。

可以說，微反應器類型很多，精細化工反應類型自然也多。市場現(xiàn)有的微反應器主要對于放熱劇烈的精細化工反應，如果在反應中不能控制熱量的轉化，很可能產生副產物，生成物的純度，而微反應器可以及時在反應通道中導出熱量，利于反應正常進行。

3 結語

綜上所述，將微反應技術合理運用于化學化工行業(yè)，可以有效提升化學反應時效。對這項技術進行運用，可以說意味著化工業(yè)對主體工作技術進行了全面的改良和革新，為化工企業(yè)向現(xiàn)高層次發(fā)展提供了保障。但因為目前，國內相關部門對于微反應器的研究正處在起步時期，所以，在化工業(yè)將來的發(fā)展進程中，微反應技術也將會有很大的發(fā)展前景，并且可以說，在國內相關人員的不斷探索和研究中，微反應技術必然會體現(xiàn)出更高現(xiàn)實作用。