1微反应器研究进展

微反应器是一种连续流动的管道式反应器，它由于在化工领域成功应用引起了越来越广泛的关注。它包括化工单元所需要的混合器、换热器、反应器、控制器等,但是,其管道尺寸远远小于常规管式反应器。

1.1微通道反应器的特征与优点

1.1.1特征

（1）混合时间短：由于反应器中微通道宽度和深度比较小,一般为几十到几百微米,使反应物间的扩散距离大大缩短,传质速度快,反应物在流动的过程中短时间内即可充分混合^[1]。

（2）比表面积大：微通道的比表面积一般为5000#8212;50000m²m^-3,而在常规反应容器内,比表面积约为100m²m^-3,少数为1000m²m^-3[2]。微通道的比表面积大,具有很大的热交换效率,即使是激烈的放热反应,瞬间释放出大量反应热也能及时移出,维持反应温度在安全范围内^[3]。由于反应物总量少,传热快,特别适用于研究异常激烈的合成反应而避免爆炸的危险。

（3）催化效率高：可以将各种催化剂固定在芯片微通道中得到高比表面积的微催化床,提高催化效率^[6]。

1.1.2优点

（1）安全性高：在微通道反应器中进行合成反应时,需要反应物用量甚微^[4],不但能减少昂贵、有毒、有害反应物的用量,反应过程中产生的环境污染物也极少,实验室基本无污染,是一种环境友好、合成研究新物质的技术平台。

（2）开发时间短： 在微通道反应器中得到产物的量与近代分析仪器,如GC、GC2MS、HPLC及NMR的进样量相匹配,使近代分析仪器可用于直接在线监测反应进行的程度^[5],大大提高了研究合成路线的速度。