浅析微化工技术在化学反应中的应用进展.pdf

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1、1322013年第4期浅析微化工技术在化学反应中的应用进展郭靖怡（河南城建学院化学与材料工程学院河南平顶山467036）摘要：文中基于微化工技术在化学反应中的应用进展，主要分析了微反应器、均相反应、气-液反应、液-液反应等方面的内容。关键词：微化工技术微反应器气-液反应均相反应一般来说，系统尺度的微细化，会使各种化工流体的传热、重点放在更加先进的工艺路线，例如强化传热、保持超低温操作传质性能与常规系统相比有较大程度的提高，即系统微型化可条件和极低反应物浓度等，从而确保亲电取代反应能够持续安实现化工过程强化这一目标。

2、它主要包括如下几个方面：全地进行，使得苯、甲苯、酚等芳香族化合物的直接氟化成为可1微反应器能。正如上述实验中可知，微反应系统具有高传递速率、高比表化工单元操作所需要的混合器、换热器、吸收器、萃取器、反面、高安全性的优点，这使得它在众多的先进工艺中一枝独秀，应器和控制系统等一起构成了微化工系统。在整个微化工技术颇受学者们的青睐，并被用于芳香族衍生物的直接氟化研究。中，微反应器占据着核心地位。学术上更确切地应称之为微尺度3.2氯化反应或微结构反应器，它的流动具有微流动特征。微化工器件的内部为了获悉更多关于氯化反应的知识

3、，科研人员Ehrich等曾通道特征尺度一般处于微尺度范围(10~500μm)，在尺寸上远不经在降膜微反应器内进行了2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)的光氯化如传统反应器。然而，较之分子水平的反应，该尺度则显得非常研究。一般情况下，当被置于常规尺度反应器内，TDI转化率为大，所以我们便得到这样的结论：利用微反应器并不能改变反应65%时，目的产物选择性仅为45%，副产物选择性高达50%，机理和本征动力学特性，然而微反应器则可以通过改变流体的时空收率仅为1.3mol/h。而当搁置在降膜微反应器内，却可以得传热、传质及流动特

4、性来强化化工过程的。如果与常规尺度反应到如下实验结果：TDI转化率为55%时，目的产物选择性仍高达器进行比较，特征尺度的微微细化便足以在很大程度上改善微80%，而副产物选择性仅为5%，时空收率高达400mol/h。科研反应系统，如大比表面积、大比相界面积、体积小、直接并行放人员通过进一步研究发现，当实验的停留时间由5s提高到14s大、过程连续、高度集成、混合时间短、能耗低、工艺绿色化等。时，目的产物的产率可由24%增加到54%。可见反应器内在一2.均相反应定程度上对氯化反应造成影响。2.1强放热自由基聚合反应4液-

5、液反应为了验证微反应系统和常规尺度反应器是否对自由基聚合4.1硝化反应反应，科研人员Iwasaki等在大量研究的基础上，曾经设计了一至今为止，混酸硝化反应过程已发展成一个相当成熟的化个关于自由基聚合反应在微反应系统和常规尺度反应器中的聚学过程。关于它，我们可以从很多出版的专著中获得相关问题的合度分布的实验。微反应系统以丙烯酸丁酯的聚合反应为例，着答案。理论上来说，混酸硝化反应是一个强放热、受传质控制的重研究了微反应系统内强放热自由基聚合反应的反应特征。在快速反应过程，其反应效果在很大程度上依赖于反应器的传递实验过程

6、中，由于微反应器良好的传热性能，导致反应几乎能够性能。更专业的解释则涉及到其基本机理了，即浓硫酸催化保持在恒温条件下进行。最终的实验结果表明，较之常规尺度反HNO3使其产生2NO+离子，此硝鎓正离子通过油水两相界面攻应器，在实验中采用微反应器，不但使最终的聚合度分布窄，而击有机相里的有机分子，生成硝基取代物，最终硝基产物扩散回且该反应器中的高聚合度物质大量减少，避免了反应器堵塞问有机相里的过程。通常，在硝化反应过程中，如果离子与有机分题。子的混合效果差，即所谓的传质效果差，那么反应速率会相应减2.2化工中间体和药物

7、的合成缓，这时候，最容易导致副产物多硝基取代物的生成。为了加深对化工中间体和药物的合成的研究，科研人员4.2相转移耦合反应Suga等曾经在在微反应器内进行了关于Fridel-Crafts酰相转移耦合反应的进展离不开Hisamato等科研人员利用微基化反应的实验。然而在实际操作中困难重重，因为反应物具有反应技术所进行的一次实验。他们将重氮盐溶液和耦合组分溶非常活泼的特点，容易产生“多取代现象”。一般来说，如果在间液分别注入反应器，停留时间为2.3s。随后在烧瓶中使用电磁搅歇式反应器内进行此反应时，为了防止上述现象发生

8、，要选择在拌进行此反应时可以发现，随着搅拌力度的增加，该反应效果不-78℃的环境下进行，且溶剂应为二氯甲烷，该反应在微反应器断提高；一旦搅拌效果出现不佳状况，或者是局部反应物过量，内的结果与其它反应器对比如表1所示。由表1我们可以得知，便相应导致一些副反应，如重氮盐分解，或发生二耦合等。最终在常规尺度反应器中将两种反应物以等摩尔比投料，单取代产试验结果表明，