微通道反应器的应用研究文献检索
课题名称：微通道反应器在有机合成
中的应用研究
第一部分：课题介绍
微通道反应器亦即微反应器，是一种利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之间的微型反应器。微反应器是一种连续流动的管道式反应器。微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别，而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道，因此也实现很高的产量。
微反应器技术由于其在化学工业中的成功应用而引起越来越广泛地关注。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。微反应器内部是由直径为10～500μm 的很多微管并联而成,有极大的比表面积,由此带来的根本优势是极大的换热效率和混合效率。换句话说,可以精确控制反应温度和反应物料按精确配比瞬时混合。这些都是提高收率、选择性、安全性,以及提高产品质量的关键因素。
微反应器设备根据其主要用途或功能可以细分为微混合器，微换热器和微反应器。由于其内部的微结构使得微反应器设备具有极大的比表面积，可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍。微反应器有着极好的传热和传质能力，可以实现物料的瞬间均匀混合和高效的传热，因此许多在常规反应器中无法实现的反应都可以微反应器中实现。
目前微反应器在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用，商业化生产中的应用正日益增多。其主要应用领域包括有机合成过程，微米和纳米材料的制备和日用化学品的生产。在化工生产中，最新的Miprowa技术已经可以实现每小时上万升的流量。
通过文献检索对微反应器在化工工艺过程的研究与开发应用的检索，可以了解目前科学研究领域在微反应方面的最新进展，有助于相关课题的研究。
第二部分：检索报告部分
1.万方数据库
检索词：微通道反应器微反应器微反应有机合成
检索式：微通道+微通道反应器+微反应器+微反应
检索结果：205 篇论文
选取其中25篇
1
【篇名】微通道反应器内氢气催化燃烧
【作者】曹彬,陈光文,袁权等
【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
【出处】化工学报,JOURNAL OF CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING(CHINA)2004,55(1)
【ISSN】0438-1157
【页码】42-47
【摘要】在微尺度化学反应器内对氢气/空气催化燃烧反应进行了研究,考察了操作条件对反应行为的影响,并建立相应的数学模型,同时也对该类反应器应用于强放热反应过程的动力学研究进行初步的探讨.实验过程中H2入口浓度为3% (mol)～15%(mol),结果表明微通道反应器可使处于爆炸极限内的氢氧催化燃烧反应在高空速、低压降、等温及动力学控制区内安全地进行.在H2入口浓度8%(mol)、反应温度150 ℃、空速1.0×106 h-1条件下,转化率高达90%.
2
【篇名】微反应器研究及展望
【作者】郑亚锋,赵阳,辛峰等
【作者单位】天津大学化工学院,天津,300072
【出处】化工进展,CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2004,23(5) 【ISSN】1000-6613
【页码】461-467
【摘要】综合概括了微反应器(微通道反应器)的基本概念,把微反应器与其他微通道设备相区别;从化学反应工程的角度按气固相催化微反应器、液液相微反应器、气液相微反应器和气液固三相催化微反应器等类型对各种新型微反应器予以简略而突出的介绍;从其几何特性出发系统而深入地阐述了微反应器具有的一系列超越传统反应器的独特优越性;简略介绍了微反应器的制作、研究现状和展望. 3
【篇名】微通道反应器中反应沉淀过程的工艺研究
【作者】向阳,王琦安,杨旷等
【作者单位】北京化工大学,教育部超重力工程研究中心,北京100029
【出处】高校化学工程学报,JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF CHINESE UNIVERSITIES2009,23(3)
【ISSN】1003-9015
【页码】474-479
【摘要】采用Y型和线型微通道反应器,成功制备出平均粒径为35～110nm、无因次方差为0.2～0.3的纳米BaSO4颗粒:同时利用TEM、BET及XRD分别对微反应器和普通反应釜合成的硫酸钡粉体性质进行了表征.实验结果表明,反应物流量增大,混合效率提高,平均粒径及方差下降;初始浓度或体积流量比增加,粒径下降:在相同的工艺条件下,通过较大尺寸Y型微反应器制备的颗粒粒径及方差略大于小尺寸Y型合成的,而线型微反应器合成的产物粒子粒径最小.
4
【篇名】微通道反应器中催化裂解合成N,N-二甲基丙烯酰胺新工艺研究
【作者】韩非,余武斌,李郁锦等
【作者单位】浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江,杭州,310032;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023
【出处】高校化学工程学报,JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF CHINESE UNIVERSITIES2009,23(1)
【ISSN】1003-9015
【页码】166-170
【摘要】N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)是一种具有广泛开发应用前景的精细化工原料,在石油开采、纤维塑料改性、精细化工、生命科学等领域有广阔应用前景.研究了微通道反应器中以3-(N,N-二甲氨基)-N,N-二甲基丙酰胺(DMDA)为原料、四丁基溴化铵(TBAB)为催化剂合成DMAA的催化裂解新工艺.考察了催化剂用量、体积流速、反应温度对DMDA单程转化率的影响.优化选择了较优工艺参数组合:催化剂用量m(TBAB):m(DMDA)为O.02,体积流速O.24mL·min-1,反应温度270℃,DMDA单程转化率达17.O%,时空转化率(STC)达2.36×109mol·m-3·h-1.微通道反应器中时空收率是常规反应器的1500倍.
5
【篇名】微通道反应器在合成反应中的应用
【作者】穆金霞,殷学锋
【作者单位】浙江大学化学系,杭州,310027
【出处】化学进展,PROGRESS IN CHEMISTRY2008,20(1)
【ISSN】1005-281X
【页码】60-75
【摘要】微流控学(microfluidics)是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学,是近10年来迅速崛起的新交叉学科.流体在微流控芯片微米级通道中,由于尺度效应导致了许多不同于宏观体系的特点,例如分子间扩散距离短、微通道的比表面积大、传热和传质速度快等,促进了微流控芯片在有机合成反应中的发展.本文总结了微通道反应器的特点、微通道反应器中常用的流体驱动技术和微通道中流体的混合技术.通过一系列在微流控芯片中进行的有机合成反应,包括液-液均相反应、催化反应、相转移反应和异常激烈的有机合成反应等,进一步说明了微通道反应器同时具有微量和连续流动的优点.微通道反应器的发展不但在合成路线的优化方面有重要意义,而且有助于相关化学工业过程的改进.
6
【篇名】微通道反应器中二氯丙醇环化反应
【作者】张跃,李津石,严生虎等
【作者单位】常州大学精细化工研究所,江苏常州,213164
【出处】化工进展,Chemical Industry and Engineering Progress2012,31(1) 【ISSN】1000-6613
【页码】189-192
【摘要】研究了微通道反应器内二氯丙醇的环化制备环氧氯丙烷的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间等单因素对环氧氯丙烷收率的影响。实验确定了较优的工艺参数组合：环化反应温度50℃,二氯丙醇与氢氧化钠的摩尔比1∶1.2,停留时间45 s,NaOH质量分数20%时ECH的收率达到95.2%。在微通道反应的时空转化率要比常规反应高出两个数量级。与传统的工艺方法相比,微通道反应中环氧氯丙烷的收率提高了10%,降低了过程的能耗,废水排放量减少了45%。
7
【篇名】微通道反应器内氯苯硝化反应研究
【作者】余武斌,高建荣,李郁锦等
【作者单位】浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江,杭州,310032
【出处】精细化工,FINE CHEMICALS2010,27(1)
【ISSN】1003-5214
【页码】97-100
【摘要】在微通道反应器内对氯苯硝化反应进行了研究,考察了氯苯与硝酸的摩尔比、体积流速、反应温度等对单程转化率及选择性的影响.实验选择了较优工艺参数组合:n(氯苯):n(硝酸)=1:1.3,n(硝酸):n(硫酸)=1:3,氯苯体积流速0.5 mL/min,反应温度80 ℃,氯苯单程转化率达74.8%,n(邻硝基氯苯):n(对硝基氯
苯)=0.56:1,时空转化率(STC)达4.07×10~9 mol/(m~3·h).微通道反应器内,时空转化率是常规反应器的3.08×10~4倍.
8
【篇名】微通道反应器内乙苯连续氧化反应工艺研究
【作者】严生虎,沈卫,张跃等
【作者单位】常州大学化工设计研究院,江苏常州,213164
【出处】现代化工,Modern Chemical Industry2012,32(4)
【ISSN】0253-4320
【页码】94-97
【摘要】研究了在“心型”结构微通道反应器内乙苯与过氧化氢反应连续合成苯乙酮的氧化工艺过程,考察了乙苯与催化剂醋酸钴的摩尔比、停留时间、溶剂量、反应温度等对单程转化率及选择性的影响.在典型的工艺条件下,n(醋酸钴)∶n(乙苯)=13％.停留时间70 s,促进剂Br/Co=1.75,V(冰乙酸)/V(乙苯)=10∶1,温度为100℃,乙苯的转化率达到30.7％,苯乙酮的选择性达到100％.
9
【篇名】微通道连续流反应器用于传统搅拌釜的工艺改造
【作者】谷杰,王名贤,陈文霆等
【作者单位】北京乐威泰克医药技术有限公司,北京,102206;康宁中国(上海)管理有限公司,上海,200040
【出处】现代化工,Modern Chemical Industry2012,32(3)
【ISSN】0253-4320
【页码】71-73,75
【摘要】采用康宁公司的G1微通道连续流反应器对传统的HATP搅拌釜工艺进行了改造和优化,考察了溶剂使用、反应温度、反应物摩尔当量、流速等对反应的影响,进一步优化了工艺条件.改进后的工艺产品质量分数可达98％,目标产物收率近100％,可实现年产30 t HATP,不再使用任何有机溶剂,实现了整个工艺过程的零排放连续操作.
10
【篇名】微通道反应器内异辛醇混硝化过程行为
【作者】沈佳妮,赵玉潮,陈光文等
【出处】中国化学工程学报（英文版）,CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING2009,17(3)
【ISSN】1004-9541
【页码】412-418
【摘要】In this paper, the nitration characteristic of alcohols with mixed
acid for the synthesis of energetic materials in a stainless steel microreactor was investigated experimentally. The nitration of /.vo-octanol with HNO3-H2SO4 mixed acid was chosen as a typical model reaction which involved fast and strong exothermic liquid-liquid heterogeneous reaction process. The influences of mixed acid composition, flow rate, organic/aqueous flow ratio and reaction temperature have been investigated. The results indicated that the reaction could be conducted safely and stably in the microreactor at 25 40 C, which are enhanced compared to 15 C or below for safe operating conditions in the conventional reactors. Moreover, the 98.2% conversion of (so-octanol could be obtained and no by-products were detected in all cases.
11
【篇名】微通道反应器内叔丁醇溴化反应工艺研究
【作者】张跃,郭欣桐,严生虎等
【作者单位】常州大学制药与生命科学学院,江苏常州,213164
【出处】精细石油化工,Speciality Petrochemicals2013,30(1)
【ISSN】1003-9384
【页码】58-62
【摘要】研究了微通道反应器中叔丁醇的溴化反应制备溴代叔丁烷的工艺过程,考察了原料摩尔配比、反应温度、催化剂浓硫酸的用量、停留时间等单因素对反应的影响.通过实验结果得到了较佳的工艺条件:反应温度为50℃,叔丁醇、氢溴酸和浓硫酸的摩尔比为1∶1.5∶1,停留时间60 s,叔丁醇的转化率为92.3％,溴代叔丁烷的选择性为99.1％,传统间歇搅拌反应器中叔丁醇转化率为88.3％,溴代叔丁烷选择性为86.5％.相较于传统工艺方法,利用微通道技术提高了反应效果,降低了反应条件的要求,减少了废酸的产生,大大提高了生产效率.
12
【篇名】微反应器的发展现状
【作者】韦广梅,曾尚红
【作者单位】内蒙古工业大学理学院,呼和浩特,010062;天津大学化工学院,天津,300072
【出处】世界科技研究与发展,WORLD SCI-TECH R&D2005,27(5) 【ISSN】1006-6055
【页码】45-50
【摘要】微反应器在传质、传热、恒温等性能方面的表现都明显优于传统反应器,小尺寸、较大的面积体积比、规整的微通道使它便于运输又安全快捷.本文就微
反应器的设计、制造、原理和放大等一系列问题的研究现状进行了总结和概括,并对它的应用前景进行了展望.
【DOI】10.3969/j.issn.1006-6055.2005.05.008
13
【篇名】利用微通道反应器制备纳米粒子的最新研究进展
【作者】唐林生,苏明阳
【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东,青岛,266042
【出处】现代化工,MODERN CHEMICAL INDUSTRY2009,29(7)
【ISSN】0253-4320
【页码】22-26
【摘要】微通道反应器具有传递性能好、混合时间短、可实现流体间的快速均匀混合等特点,为采用液相化学法制备纳米颗粒创造了极其理想的条件.简要介绍了近几年国内外采用微通道反应器制备纳米粒子所取得的一些研究成果.
14
【篇名】微通道反应器在微-纳米材料合成中的应用研究进展
【作者】鞠景喜,曾昌凤,张利雄等
【作者单位】南京工业大学化学化工学院暨教育部材料化学工程重点实验室,南京210009;南京工业大学机械与动力工程学院,南京210009
【出处】化工进展,CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2006,25(2) 【ISSN】1000-6613
【页码】152-158
【摘要】综述了近几年微通道反应器在微-纳米材料合成领域的研究进展情况,介绍了合成过程中一些因素,如停留时间、反应温度、反应物浓度和进料方式等对合成微粒的影响.
15
【篇名】微通道内连续合成过氧乙酸
【作者】吴巍,张晶,钱刚等
【作者单位】华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237
【出处】化学反应工程与工艺,CHEMICAL REACTION ENGINEERING AND TECHNOLOGY2009,25(2)
【ISSN】1001-7631
【页码】180-183
【摘要】为了实现高浓度的过氧乙酸安全连续合成,首先在间歇反应器内研究了60～80 ℃和高浓度过氧化氢条件下过氧乙酸合成的反应动力学,并建立了反应速率方程.之后在石英微通道反应器内进行了高浓度过氧乙酸的连续合成.研究
表明:建立的动力学方程能很好预测微通道内的反应结果;石英毛细管壁不影响过氧化氢和过氧乙酸的稳定性.使用高浓度过氧化氢并在较高温度下合成过氧乙酸,可将反应时间缩短到10～15min.
【DOI】10.3969/j.issn.1001-7631.2009.02.016
16
【篇名】在微通道反应器中合成2-乙基-2-苯基-3-溴-3-丁烯醛
【作者】韩英,殷学锋,穆金霞等
【作者单位】浙江大学,化学系,浙江,杭州,310027
【出处】浙江大学学报（理学版）,JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY(SCIENCE EDITION)2008,35(1)
【ISSN】1008-9497
【页码】55-58,67
【摘要】在微通道反应器中进行了1-苯基-2-乙基-2,3-丁二烯醇和溴合成2-乙基-2-苯基-3-溴-3-丁烯醛的反应.测定了不同流速和反应时间对反应产率的影响.反应速度比常规的玻璃容器中有明显提高,并具有反应物的用量少,对环境的污染轻等优点.实验结果表明,微通道反应器在有机合成领域有广泛的应用前景. 【DOI】10.3785/j.issn.1008-9497.2008.01.013
17
【篇名】微型反应器中催化剂载体的选择和应用
【作者】丁素萍,刘娜,费玥等
【作者单位】内蒙古大学化学化工学院,内蒙古,呼和浩特,010021
【出处】工业催化,INDUSTRIAL CATALYSIS2011,19(7)
【ISSN】1008-1143
【页码】1-6
【摘要】形状规则的微通道是微型反应器最重要的组件,而陶瓷、不诱钢和FeCrAl是制造微通道常用的材料.评述了3种材料在微型反应器中的选择和应用,并指出优缺点,同时分析涂层和催化剂的形貌、特征及黏附性.
【DOI】10.3969/j.issn.1008-1143.2011.07.001
18
【篇名】连续化微反应技术在香料、香精和化妆品合成中的应用
【作者】赵东波
【作者单位】拜耳技术工程(上海)有限公司,上海,201507
【出处】香料香精化妆品,FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS2010,(6)
【ISSN】1000-4475
【页码】42-48
【摘要】作为一项全新的过程强化技术,连续化微反应技术在香料、香精和化妆品合成中的应用与日俱增.综述了近年来微反应技术在香料合成研发和生产方面的进展.与传统的间歇式反应器不同,连续化微通道反应器的主要特点是连续进料、传质换热能力大大加强以及可以精确控制反应参数等.该技术在许多香料合成常用的反应中都体现出了常规反应器无法比拟的优势,同时在合成香料工业应用的成功范例也展示了微反应技术可以预见的广阔前景.
【DOI】10.3969/j.issn.1000-4475.2010.06.011
19
【篇名】微反应器中环戊烯催化氧化制备戊二醛
【作者】张跃,郑鹏程,严生虎等
【作者单位】常州大学精细化工研究所,江苏常州,213164
【出处】精细化工,Fine Chemicals2012,29(1)
【ISSN】1003-5214
【页码】91-93
【摘要】以C5副产物制备出的环戊烯为原料,在微通道反应器内以钨酸为催化剂,在叔丁醇溶剂体系下经双氧水催化氧化制备戊二醛,重点考察了钨酸加入量、反应温度、停留时间以及助剂对反应的影响.优化实验条件为:钨酸浓度为0.02mol/L,反应温度40℃,停留时间为4.5h；助剂KBr浓度0.02mol/L,停留时间缩短为2h,环戊烯转化率大于98％,选择性达93％以上.
20
【篇名】国外甲醇制氢微通道反应器开发现状
【作者】王桂芝,曲家波,魏军风等
【作者单位】中国石油大庆化工研究中心,大庆,163714
【出处】化学工业,CHEMICAL INDUSTRY2011,29(6)
【ISSN】1673-9647
【页码】21-26
【摘要】阐述了微通道反应器特点及甲醇重整制氢微通道反应器的应用现状,重点介绍了国外开发的甲醇重整制氢微通道反应器及系统,简要分析了甲醇重整制氢微通道反应器研究目前存在的问题.
【DOI】10.3969/j.issn.1673-9647.2011.06.004
21
【篇名】康宁携最新微通道-连续流反应器技术亮相第十二届世界制药机械、包装设备与材料中国展
【出处】上海化工,Shanghai Chemical Industry2012,37(7)
【ISSN】1004-017X
【页码】43-43
【摘要】第十二届世界制药机械、包装设备与材料中国展（P—MEC China 2012）于2012年6月26～28日在上海新国际博览中心举行，继去年首次成功参展之后，康宁公司反应器技术部携其最前沿的创新技术与产品再次隆重亮相本届展会，22
【篇名】微通道内催化剂的制备
【作者】贾启云,汤勇
【作者单位】华南理工大学机械工程学院现代加工研究所,广东,广州,510640 【出处】化工时刊,CHEMICAL INDUSTRY TIMES2006,20(2)
【ISSN】1002-154X
【页码】39-41,46
【摘要】微通道反应器因可用于移动电源和一些特殊领域而成为一个重要的研究方向.简述了微通道反应器的研究现状,分析了微通道反应器内催化层的的特殊要求及可能的制各方法,侧重介绍了各方法的特点及其在微通道领域中应用的研究进展和发展趋势.
【DOI】10.3969/j.issn.1002-154X.2006.02.015
23
【篇名】连续化微通道反应器在染料颜料合成中的应用
【作者】李斌
【作者单位】拜耳技术服务(上海)有限公司,上海,201507
【出处】染料与染色,DYESTUFFS AND COLORATION2006,43(3)
【ISSN】1672-1179
【页码】34-36,33
【摘要】近年来连续化微通道反应器作为一项新兴技术,在染料、颜料合成中开始得到应用.本文综述了微反应器技术在染料和颜料科研和生产方面的进展.与传统的间歇式反应不同,连续化微通道反应器的特点是,连续进料,瞬间混和,精确控制反应时间.该技术在重氮化、偶合反应中的应用,取得了高于常规反应器的收率和纯度.应用于颜料合成,取得了粒径窄分布的产品,并大幅度提高了颜料的应用性能.应用于合成中间体的硝化反应,提高了选择性和工艺的安全性. 【DOI】10.3969/j.issn.1672-1179.2006.03.009
24
【篇名】微通道萃取制取磷酸二氢钾的研究展望
【作者】魏建波,曾波,罗康碧等
【作者单位】昆明理工大学化工学院,云南昆明,650500;云南省化工研究院,云南昆明,650228
微通道反应器的特点
微通道反应器是微化工技术发展过程中研发的新型反应器产品，依据微化工技术着重研究的时空特征尺度的特点，该类型反应器具有微米级尺寸的反应通道。 相比于传统化工设备，微通道反应器内部通道尺寸小，流体薄层间距离极短，通过流体微团的介观粘性变形和分子扩散可实现反应物料间的快速微观混合；微通道反应器具有极大的比表面积，流体与器壁间有充分的接触面积，故而使换热效率显著提高，可实现反应过程中的原位高效换热；再者，微通道反应器通道内微小的持液量使得微通道反应器具有明显的安全性能；综上特点，该类反应器可应用于快速混合、强放热及易燃易爆的化工反应过程，并且能显著提高过程安全性以及实现连续化操作的过程。 一、微通道反应器有很多特点： (1)比表面积大，传递率高，接触时间短，副产物少:微反应通道特征尺度小，微通道比一般为5000 ~50000m2.m,单位体面积上传热、传质能力显著增强。(2)快速、直接放大：传统放大过程存在着放大效应，通过增大生产设备体积和规模达到放大目的，过程耗时费力，不能根据市场需求立即作出相应的反应，具有滞后性。而微反应系统呈多通道结构,每一通道相当于一独立反应器，在扩大生产时不再需要对反应器进行尺度放大，只需并行增加微反应器的数量，即所谓的“数增放大”。(3)安全性高：大量热量也可以及时移走，从而保证反应温度维持在设定范围以内，最大程度上减少了发生事故可能性。(4)操作性好：微反应系统是呈模块结构的并行系统，具有便携
性好特点，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。 目前在大多数含能材料的合成过程中常伴有剧烈的放热反应，在这些反应过程中一旦温度控制不好，就会在短时间释放大量的热量和气体，从而引起冒料等一系列严重后果。在强放热反应过程中，一般很难控制反应温度，也很难实现高效快速混合。对强放热反应过程，常规反应器一般采用逐渐滴加的方式加料，即使这样，在滴加的瞬时局部也会因过热而产生一定量的副产物。 相对常规反应器，微反应器因有较高的比表面积而能缩短反应时间，从而实现快速传热并保持恒温；而且微反应器能提供快速混合，能及时导出热量，反应温度可实现精确控制，因此消除了局部过热，显著提高反应的收率和选择性。所以将微反应器和强放热反应结合起来，可以减小生产危险性、减少副产物并提高生产效率。 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器，并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业，帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项
微通道反应器系统技术要求
微通道反应器系统技术要求 一、技术要求 1、★整体要求：合成反应系统包含可相互独立的反应物通道，独立的反应物通道不小于6个。 2、★反应器支架可灵活配置反应模块的数量（不少于4个），含不少于8个入料与收集接口，4个换热流体接口。 3、★反应器可通过两个恒温循环器与密封隔热板分隔实现两个温区，两个温区各自的控制区域可灵活设置。 4、★反应模块为三层结构，上层为底板，中间层为混合或反应通道，下层为换热通道。模块均采用碳化硅材质，成型工艺采用扩散焊接技术，整体成型，保证气密性和耐高压性能，为了避免金属溶出性污染，模块中间不得安装金属连接件。 5、★反应器包含多组碳化硅模块，包含混合模块及反应模块，可执行A+B→P或A+B→P’+C→P，混合模块也可用作猝灭模块，用于反应停止或降温。 6、★反应通道结构设计能够在强化传质的同时减少返混，保证物料在反应器内停留时间的一致性，要求提供内部结构图。 7、热传导率：≥100W/mK（温度200℃范围内）。 8、耐腐蚀性：反应器的触液材质能够耐反应器操作温度下的硫酸、氢氟酸、氢溴酸、强碱等物质。 9、年损失率：≤0.1mm/年(120℃1:1 HF/HNO3条件下测试)。 10、工艺侧工作温度范围：-20-150℃，换热测温度范围：-20-150℃。 11、工艺侧压力范围：0-25bar，测试压力75bar，提供压力检测证书；换热侧压力范围0-5bar。 12、通量：0.2-20mL/min。 13、★反应器内体积：0.95-13.5ml，单板的最小持液量不大于1ml，单板的最大持液量不大于4.8ml。 14、★反应通道尺寸不大于1.4×1.4mm，预热通道尺寸不大于1×1mm。 15、停留时间：2.7sec-60min。 16、反应器配件要求：进、出料管路及背压系统均采用抗腐蚀、耐压材质，保证气液反应、液液反应的进行。 二、配置要求 1、主反应器（含阳极氧化铝支架） 2、A+B型碳化硅预热混合模块 3、P’+C型碳化硅预热混合模块 4、碳化硅反应模块 5、背压系统（16bar） 三、技术支持及售后服务 1、技术支持： 生产厂家技术工程师进行仪器的安装调试和免费培训3名以上操作人员，培训时间根据用户实际情况来定，内容包括仪器的基本原理、结构、基本操作、维护知识及实验的应用与开发。前期使用供应方派专业技术人员陪用户技术人员共同操作仪器，直到用户使用人员可独立进行操作为止。供应商应提供仪器应用的详细应用资料，用户能够在此基础上开展新的实验研究。 2、售后服务：
微通道反应器的适用范围
我们都知道微反应器有很多的优点，比如说优秀的传质传热能力，很大程度上减少了发生事故的可能性；快速直接的放大能力，节省成本时间等等。当然对于它也是有一定的局限性的，而正是因为有这样一些原因有很多实验不能使用微反应器进行实验。所以对于化工企业来说了解微通道反应器的适用的范围是很有必要的。 首先严格来说，目前很难界定哪些反应适用于微通道反应器，因为每个反应的特性不同，同时微通道反应器装置的种类也非常多。但一般认为，现有的合成反应有20-30%可以通过微通道反应器进行技改。同时利用微通道反应器，我们可以将大约20%-30%过去认为是危险的工艺流程进行实现。也就是说目前来看有接近30-50%的化工工艺可以通过微通道反应器进行技改。 从结构特点上来说，目前微通道反应器可以用于以下几种类型反应 1. 反应本身速度很快，但受制于传递过程的，整体反应速度偏低的反应这类反应主要为液液多相反应，也包括液液萃取等物理过程。这种过程的特点就在于：反应本身速度快，但是由于底物要在液相间扩散导致反应整体速率偏低。在传统的反应釜内部一般采用搅拌器进行反应，效率较低，无法充分实现两个液相间的混合，因此反应效率低下。而在微通道反应器内由于通道尺寸小带来的扩散尺度减小，导致这类反应可以快速进行。
2.反应本身速度快，但反应剧烈，强放热，产物容易破坏的反应这类反应主要有硝化，重氮化以及部分水解与烷基化反应。硝化以及重氮化反应本身是非常快速而剧烈的，但是实际工厂操作的时候往往反应时间是以小时计的。这是因为反应釜传热能力有限，为了防止体系内温度过高不可控制，需要一点一点的滴加试剂。可以说反应速度完全由移热能力确定。如果使用移热能力强的微通道反应器就可以快速通入试剂并维持反应平稳进行。可以说这一类反应最具有工业化前景，是应当优先考虑的过程。 3.需要严格控制反应器内部流型的反应。 这种反应主要为纳米颗粒的合成等，这类过程在之前已经介绍过了，主要利用微通道内部的流动规律性制备颗粒分布窄的材料，提高产品附加值。这类反应一般产品产量低，附加值很大，有的时候几块实验装置结合就能成为生产装置，应用前景也较为广阔。 4.部分气液反应从机理上可以采用微通道反应器，但是目前尚未出现好的气液反应器结构最明显的就是加氢，加氢当然有很多种类，部分加氢反应反应速率高，但受到氢气向液相扩散的限制，导致整体反应速率较低。在这种状况下，当然可以利用微通道的反应器的混合特性进行反应，类似于第一类反应，不过这里加强的是气液传质过程。但是气液过程有其特殊性，主要是在流体分配与控制方面，这导致适宜放大的气液微通道反应器还不存在。因此这方面实验研究非常活跃，工业应用上除非产量小可以直接使用实验装置否则没有可行性。
连续流微反应器的优势
连续流微反应器技术对于传统化工装置来说是一门颠覆性的创新技术。而这项技术最大的创举就是让医药化工连续制造生产开启了崭新的高效精细化、大数据智能化时代。 近十年来，连续流微反应器技术发展迅速，通过对通道形状的优化设计，通道尺寸已经延展到毫米级，且能保持微反应器特性，以满足工业化生产的需求，同时实现“尺寸放大”和“数增放大”。尤其适用于难混合、强放热、难控制的多相快反应，及中间体不稳定，易燃易爆反应。目前此设备的材质主要是玻璃、碳化硅及金属，主要设备供应商来自欧洲。 配位聚合对聚合反应条件要求苛刻，其聚合过程伴随剧烈放热，撤热不利时，很容易暴聚。微反应器体系相对封闭，容易实现反应条件的高要求，并且其混合空间小，能够快速混合单体和催化剂，控制反应局部环境的均匀性。通常，所使用的金属反应管道壁面可以使撤热更容易。此外，工业上烯烃配位聚合压力一般较高，烯烃单体易燃易爆，而连续流微反应器更容易实现高等级耐压。采用多个连续流微反应器并联，一个反应器出问题，可以隔离处理，不会造成更大的伤害。 一、连续流微反应器的优点优势： 传质、传热效率高，传质速度快，转化率和收率比表面积大，具有高效热交换效率。降低能耗的同时提高产物选择性，保持环境清洁减少化工生产过程中对环境的影响。快速有效的混合，精准控制反应时间和反应温度提高转化率，避免副反应发生。采用连续流动反应，
反应器中停留的化学品很少易于控制反应过程，提高反应安全性。温度可控，时间可控。可以实现实验室到工业生产的直接放大。 二、连续流微反应器缺点： 由于连续流微反应器结构所限，目前最大的缺点是固体物料无法通过微通道，如果反应中有大量固体生成，微通道极易堵塞，导致生产无法继续进行。虽然能放大，但目前生产能力还是较弱。不是所有反应都适合微反应。如很慢的液固反反应，反应无吸放热现象，传统工艺选择性和收率很高的反应。 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器，并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业，帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项目投资和管理等。公司立足于客户具体项目，以“以终为始”的项目开发思路为指导，着眼于“双赢”和共同发展。目前，公司已经完成了多个项目的工业化，有丰富的工程化经验。完善的设施，丰富的经验覆盖工艺开发到工业化的各个阶段。惠和化德是您理想的合作伙伴！
微反应器应用领域
微反应器，即“微通道反应器”的简称。顾名思义，微反应器是一种反应物质在微小通道内连续流动、发生反应、同时实现换热的装备。然而，随着精细化工行业对微反应器用于化学品一定规模工业化生产的需求，微反应器通道的不断优化与改进，微反应通道尺寸早已达到毫米级。而我们可以使用它进行很多复杂且危险的实验了，并且成功解决了很多之前使用传统反应器所造成的弊端。而在医药制造领域这个成效是非常显而易见的。下面我们就为大家详细介绍一下。 一、在化工产品生产中的应用 由于香精挥发性高、留香时间短影响终产品的品质，所以香精香料的缓释和控释技术是目前国内外研究的热点和难点。微胶囊香精技术是香精香料的缓释和控释技术中非常重要的一种，主要是指制造固体香精的技术。它是指选择某些特殊材料以物理结合或化学结合与香精分子之间形成一定的包覆关系，从而减缓或控制香精香料在应用中的挥发性，延长香精香料的留香时间。目前商品化的微胶囊香精基本上由三聚氰胺-甲醛的界面聚合反应制得，但是该工艺中存在不少问题——使用了大型反应器、反应时间长、以环境不友好的化合物为原料，而且微胶囊强度不理想导致其储存稳定性不高。 二、微反应技术在化工安全中的应用 特别地，在精细化工领域，微反应技术所具有的优势能极大地提高精细化工过程的本质安全性: 极大的传热系数，能让反应接近等温条件下进行，没有热点的聚集，对于放热量巨大的快速化学反应，控制过程失控具有重大意义; 通过控制通道尺寸小于易燃易爆物质的
临界直径，能有效地阻断自由基的链式反应，从而使爆炸无从发生; 多反应单元线性组合可以保证即使有毒有害物质发生泄漏，泄漏量也非常小，对周围环境和人体健康造成的危害有限，且能在其他单元继续生产的同时予以更换。有研究统计，现阶段微反应技术可应用在20% ～30%的精细化工反应中，提升反应安全性，由于精细化工面宽量多，这已经是一个相当大的应用规模。另外随着基础研究和设备制造的进步，该应用比例还会进一步提高。 微反应技术提高了产品的收率，减少了副产物的产生，降低了能耗，并且微反应器因其微小的反应体积特性，而对试剂消耗量减少。从环保角度来说它可以有效减少化工产业中污染物的排放实现可持续发展。目前，微反应器技术广泛涉猎于精细化研发和生产的各个领域，比如在农药中间体、医药中间体、染料中间体、纳米材料、环保处理、萃取、乳化等等，等多个工业化项目中有较为成功的使用。 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器，并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业，帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项目投资和管理等。公司立足于客户具体项目，以“以终为始”的项目
微反应器工业化解决方案
近十年来，微反应器技术发展迅速，通过对通道形状的优化设计，通道尺寸已经延展到毫米级，且能保持微反应器特性，以满足工业化生产的需求，同时实现“尺寸放大”和“数增放大”。尤其适用于难混合、强放热、难控制的多相快反应，及中间体不稳定，易燃易爆反应。目前微反应器设备的材质主要是玻璃、碳化硅及金属，主要设备供应商来自欧洲。而在这个行业中走在技术前端的企业一般都在欧美，而随着这些国家和我们进行越来越多技术方面的交流，也使得我国的微反应技术得到了长足的进步。 绿色化工的发展不仅能给传统医药化学工业带来革命性的变化，而且必将推动绿色化工工业、绿色能源工业和绿色农业等新兴领域的建立和发展。绿色工艺技术是指一种在化学过程中运用新材料、新技术和新设备，从而减小设备体积或增加设备生产能力的高效、节能、清洁的新技术。微通道反应器正是一种体积小、效率高，安全又节能的化学反应新设备。目前，微反应技术在医药、精细化工领域的工艺研发和生产中已得到大量应用。全球有相当多的企业建成了微反应器的研发平台，尝试开发新的产品和新合成路线，为智能化连续制造提供了有力的保障。 1、连续化生产 先进科学技术在制药行业的应用正在反逼药品监管政策，如GMP 的改变和调整。利用PAT（过程分析技术）可以提供实时且连续的质量信息这一特点，从而将药品“批量生产”转变为“连续化生产”过
程。即在生产过程中不间断地进行质量检测，而不必进行最终质量检查即可在产品生产出来后，马上放行到市场上去。 在可以预知的将来，采用“连续化生产”方式的药企可以采用足够多的原材料并集中生产出大量药品，满足市场需求。其优势在于提高设备使用效率，实现更高的生产率并确保药品的高质量。即基于智能的生产理念，利用最新自动化和各学科知识，将连续化生产与实时放行变成现实。化工过程的连续化具有缩短生产时间和提高制造工艺效率的优势，这些好处转化为更低的生产成本。它还允许更快捷、更灵活的监测和控制，有助于减少制造失败的可能性，从而降低生产安全的风险，保证产品的质量。 随着中国环保和安全政策的不断收紧和全球一体化进程的进一步推进，微通道连续流技术急需在中国建立工业化示范工程，建立更加完善和快捷的工业化工程服务体系，让企业从连续流技术的实践中得到实惠。同时，先进技术需注重和化工园区的紧密合作。在多方面组织与医药化工园区的交流；现场展示先进的微通道反应器技术和应用成果；重点客户对接，组织座谈，参观和回访，开展深度交流和合作。围绕“拓展应用研发、增强全局观念、强化工程服务、培养本土人才”宗旨，继续让更多的化工企业享受到科技创新带来的收益。 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微
高密度和微涡反应器的原理、功能、优劣、特点和应用
1. 高密度反应器 1.1高密度反应器简介 高密度澄清技术是采用泥渣循环的高密度沉淀处理技术，适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。每座高密度沉淀池工艺区域包括凝聚反应区、絮凝反应区、沉淀区、集水区、污泥循环设备、污泥排放设备等，各区域功能如下： (1) 反应区 反应区分为两个部分：快速混凝搅拌反应池和慢速混凝搅拌反应池。前者可以使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能；后者可以产生扫粒絮凝以获得较大的絮状物，达到沉淀区内的快速沉淀。 (2) 预沉区/浓缩区 为避免冲碎已形成的较大絮状物，已形成的絮状物通过一个较宽的进水口流到沉淀区。为取得更好的沉淀效果，可在沉淀区内设置异向流斜管，并在集水区内的每个集水槽底部设隔板，把斜管部分分成几个单独的水力区，保证斜管下面的水力平衡。 (3) 斜管分离区 在逆流式斜管沉淀区沉淀剩余的矶花。通过固定在清水收集槽下侧的纵向板进行水力分 布。澄清水由一个集水槽系统回收。絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩，通过刮泥机将污泥收集起来，循环至反应池入口处，剩余污泥排放。 1.2高密度混凝机理 (1) 内筒循环和污泥回流产生均质的絮凝体和高密度的矶花 水流在内筒和外筒之间循环的独特设计，加大了絮体的水力停留时间；浓缩区上部的污 泥回流，增大了反应区中絮体颗粒的碰撞几率。由此形成的高密度矶花具有优良的絮凝沉降 性能和良好的抗冲击性能。 (2) 推流式反应池至沉淀池之间的慢速传输 絮凝区和沉降区的平稳结合过渡，使絮凝后的水平稳慢速地进入沉降区，大部分絮体在 进入斜管前就已经沉降，通过斜管后可进一步降低浊度。 1.3高密度反应器工艺特点 (1) 独特的一体化反应区和水流内筒循环设计，提高了混凝效率。⑵增加了污泥回流装置，提高了反
康宁微通道反应器技术客户交流会
《康宁微通道反应器技术客户交流会》会议报告 2013年3月27日，本人参加了在上海举办的康宁反应器技术客户交流会，此行目的主要是针对本公司丙烯二聚反应，重氮-环化反应在康宁微通道反应器上应用进行技术咨询。 会议对于康宁公司的发展历史、康宁反应器技术从研发到生产的无缝对接以及康宁高通量--微通道反应器的成功案例进行了较详细的讲述。康宁公司是一家特种玻璃和陶瓷材料的全球领导厂商，有162年的发展历史，此次会议主要讲述了康宁反应器技术与服务，康宁高通量—微通道反应器从实验室工艺研发到大规模工业化生产的无缝对接。 康宁微通道反应器模块形式： 康宁G4反应器（年通量在2000吨/年） 康宁微通道反应器的特点： 1.专利设计保证了高效的传热-传质（混合）以及化学反应的 集成。 2.与传统的搅拌釜式反应器相比：安全性高、占地面积小、节 省溶剂、选择性高、能耗低。 3.对于反应速度快、高放（吸）热反应具有明显优势。 4.玻璃材质耐酸，利于进行光化学反应。 5.温度范围-25～200℃，最高压力18kg。
6.康宁微通道反应器技术无放大效应。 康宁微通道反应器的成功应用案例： 1.选择性硝化反应----强化非均相液-液反应体系 此反应为有机相与无机相的液-液反应，反应速度快，放热量高，利用康宁微通道反应器，可以极大的加强传质-传热效果，提高了反应的选择性。 2.氧化反应---气-液反应体系 此反应为气相与液相反应，利用康宁微通道反应器，可以极大的提高反应接触面积，提高反应转化率。 3.选择性加氢反应----气-固-液反应体系 此反应为气相、液相、固相三相反应体系，固相粒径在200微米以下，与液相形成稳定的浆液，利用康宁反应器 反应时间从10小时缩短至90秒，反应浓度从35%提高到 45%，反应温度从30℃提高到140℃，催化剂从0.4%减少到 0.%。 康宁微通道反应器对于反应以及反应介质有一定的要求： 1.要求快速反应与中速反应，慢速反应不适合。 2.要求反应介质为液-液反应、气-液反应，且反应产物不能为不溶 性固体，或者形成的产物固体粒径是微米级（200微米以下），能与液相形成稳定的浆态，不沉积、淤结在反应器壁上，以防堵塞。 3.反应介质为液-固相反应体系，要求固体粒径在200微米以下，与 液相形成稳定浆态，能随反应介质流动且不沉积、淤结在反应器
微反应器技术的应用
过程强化技术 结业论文 论文题目：微反应器技术及其在有机反应中的应用姓名：姜炜 学号：10110494 学院：化工学院 班级：循环110
摘要 近年来，微反应器技术已逐渐成为国际化工技术领域的研究热点。该文介绍了微反应技术的研究进展；阐明了微反应器的特殊优势；分析了微反应器适合的化学反应；列举了大量微反应器在有机化学中应用的成功案例。 关键词：微反应器，有机氧化，有机合成
Abstract As an emerging technology,micro-reaction technology is becoming an increasing hot spot in the global chemical industry.The advances of this technology are introduced. This paper demonstrates the superior advantage of micro-reactor,types of chemical reactions that could benefit from the micro-reactor are discussed.In the major part of this paper,many successful applications of micro-reaction technology are presented. Keywords: micro-reactor,oxidation of organic,organic synthesis
目录 1 微反应器的分类............................. 错误！未定义书签。 1.1 气固相催化反应器 (2) 1.2 液液相微反应器................................... 错误！未定义书签。 1.3 气液相微反应器................................... 错误！未定义书签。 1.4 气液固三相微反应器 (3) 1.5 电化学和光化学微反应器 (3) 2 微反应器的反应特征 (4) 2.1 反应温度能够精确控制 (4) 2.2 物料能够精确比例................................. 错误！未定义书签。 2.3 反应时间的精确控制 (4) 2.4 小试工艺能力可以直接放大 (4) 2.5 有着良好的操作性 (4) 2.6 结构安全性 (5) 3 微反应器适合的反应类型 (6) 3.1 放热剧烈的反应 (6) 3.2 反应物或产物不稳定的反应 (6) 3.3 对反应物配比要求很严的快速反应 (6) 3.4 危险化学反应以及高温高压反应 (6) 3.5 纳米材料及需要产物均匀分布的颗粒形成反应或聚合反应 (7) 4 反应器的优点总结 (8) 4.1 温度控制 (8) 4.2 反应器体积 (8) 4.3 转化率和收率 (8) 4.4 安全性能 (8) 4.5 放大问题 (9) 5 微反应器在有机氧化反应中的应用 (10) 5.1 低温Swern氧化反应 (10) 5.2 高温硝化反应 (11) 6 微反应器在有机合成方面的应用 (14) 7 结语 (18) 8 参考文献 (19)
微反应工艺开发介绍
微反应技术是目前化工过程实现强化的主要方式之一，它帮助化工企业实现高效、安全、环保生产的新兴技术。它也是未来化工技术发展的方向，而微反应器是企业化工研究和生产所依赖的主要手段。本文主要对微反应工艺中的重氮化反应工艺开发进行详细介绍. 一、实验方法 称定量的红色基ＫＤ、水及盐酸在烧杯中，搅拌，打浆成均匀乳状液；称取定量的亚硝酸钠配成水溶液；调整两者体积达到一定比例；利用计量泵将ＫＤ乳液与亚硝酸钠溶液以摩尔化学反应量准确注入到微通道反应器中反应。记录入口温度、出口温度、流速、出口物料状态。 二、实验装置 将微通道反应器做成微预混器和微混合器两个部件，将进、出料系统与微通反应器相连，建立连续重氮化反应装置。（下图） 三、结果和讨论
影响重氮化反应的因素包括温度、酸用量、流速、停留时间、微通道尺寸、加料方式等，经过反应装置和合成工艺条件的优化，对各种不同的芳胺进行重氮化反应，实验结果见表1所示。 微通道反应器可实现溶液、乳化液、悬浮液等状态芳胺的连续重氮化反应。大多数的重氮化反应温度一般在０～５℃进行，温度稍高就会产生很多杂质，影响重氮液的品质和偶合反应的收率。但是表
1中温度条件下的实验结果说明，在微通道反应器中大部分氨基物的重氮化反应温度可在１０～２０℃或更高的室温下进行，这样可大大减少冰的使用，节能效果明显。所得重氮盐溶液外观清澈透明、无分解物，可直接进入下一步，与对应的化合物进行偶合反应，以重氮盐计偶合收率可达９８％～１００％。 与传统釜式方法生产的产品相比，采用微通道反应器合成有机颜料，产品收率较传统方法均有所提高；色光、近似，着色力略高。颜料产品的透明度可根据要求通过改变设备参数进行调整，且更适合生产透明性颜料。另外，从所得粗品的粒径分布看，微通道反应装置合成的颜料化合物，其粒径分布更集中，总体粒径更小。 采用微通道反应器连续化合成分散染料，产品收率较传统方法均有所提高；产品纯度略有提高，着色力等与传统釜式方法生产的产品近似或略优；部分产品因纯度提高造成色光有微差；发现部分分散染料的分散研磨普遍得到改善，扩散性及分散性均优于现有产品。 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器，并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业，帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项
微通道反应器的分类介绍
微反应器，即微通道反应器，利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之间的微型反应器，微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别，而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道，因此也实现很高的产量。 微反应器又可分为气固相催化微反应器、液液相微反应器、气液相微反应器和气液固三相催化微反应器等。 1.气固相催化微反应器 由于微反应器的特点适合于气固相催化反应，迄今为止微反应器的研究主要集中于气固相催化反应，因而气固相催化微反应器的种类最多。最简单的气固相催化微反应器莫过于壁面固定有催化剂的微通道。复杂的气固相催化微反应器一般都耦合了混合、换热、传感和分离等某一功能或多项功能。运用最广的甲苯气-固催化氧化。 2.液液相反应器 到目前为止，与气固相催化微反应器相比较，液相微反应器的种类非常少。液液相反应的一个关键影响因素是充分混合，因而液液相微反应器或者与微混合器耦合在一起，或者本身就是一个微混合器。专为液液相反应而设计的与微混合器等其他功能单元耦合在一起的微反应器案例为数不多。主要有BASF设计的维生素前体合成微反应器和麻省理工学院设计的用于完成Dushman化学反应的微反应器。 3.气液相微反应器 一类是气液分别从两根微通道汇流进一根微通道，整个结构呈T
字形。由于在气液两相液中，流体的流动状态与泡罩塔类似，随着气体和液体的流速变化出现了气泡流、节涌流、环状流和喷射流等典型的流型，这一类气液相微反应器被称做微泡罩塔。 另一类是沉降膜式微反应器，液相自上而下呈膜状流动，气液两相在膜表面充分接触。气液反应的速率和转化率等往往取决于气液两相的接触面积。这两类气液相反应器气液相接触面积都非常大，其内表面积均接近20000m2/m3，比传统的气液相反应器大一个数量级。4.气液固三相催化微反应器 气液固三相反应在化学反应中也比较常见，种类较多，在大多数情况下固体为催化剂，气体和液体为反应物或产物，美国麻省理工学院发展了一种用于气液固三相催化反应的微填充床反应器，其结构类似于固定床反应器，在反应室(微通道)中填充了催化剂固定颗粒，气相和液相被分成若干流股，再经管汇到反应室中混合进行催化反应。 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器，并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业，帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项目投资和管理等。公司立足于客户具体项目，以“以终为始”的项目
微通道反应器简介
存档日期：存档编号: 北京化工大学 研究生课程论文 课程名称：化学反应器理论 课程代号：ChE540 任课教师：文利雄 完成日期：2013 年04 月13 日 专业：化学工程与技术 学号： 姓名： 成绩：
摘要 近年来，微化工技术已成为化学工程学科中一个新的发展方向和研究热点。微化工设备的主要组成部分是特征尺度为纳米到微米级的微通道，因此，微通道内的流体流动和传递行为就成为微化工系统设计和实际应用的基础，对其进行系统深入的研究具有重要意义。 本文综合概括了微通道反应器的基本概念及主要优点，讲述了微通道反应器的发展历程，详细介绍了微通道反应器的分类及结构，重点讲述微通道反应器的流体力学性能，接着介绍了微通道反应器所使用的体系，最后介绍了目前微通道反应器的工业应用实例。 关键词：微通道反应器 Abstract In recent years, micro-chemical technology has become a new developing direction and research focus for chemical engineering. Microchannels with diameter ranging from nanometer to micron are main sections of the micro-chemical equipments, therefore, the characteristics of fluid flow and mass and heat transfer in microchannels are of key importance for the design and application of micro-chemical processes. The article firstly summarizes the basic conception and major advantages of Microchannel Reactor, as well as its development history. Meanwhile, it introduces the classification and structure of Microchannel Reactor in deatails, which forcusing on its hydrodynamics performance. Then the text explains the system that applied to Microchannel Reactor. And lastly, it describes the application examples of Microchannel Reactor in industry. Keywords：Microchannel Reactor
微反应器在化学化工领域中的应用_刘兆利
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2016年第35卷第1期 ·10· 化 工 进 展 微反应器在化学化工领域中的应用 刘兆利，张鹏飞 （天津大学化工学院，天津 300072） 摘要：微反应器是微型化学反应系统，具有换热和传质效率高、严格控制反应时间、易于放大、安全性能好等特点。和传统搅拌反应器相比，这些特点使得微反应器在缩短反应时间、大幅度提高化学反应的转化率和产品收率等方面展现出一定的优势。但微反应器也存在易堵塞，催化剂负载、微通道的设计与制造难度大等问题。本文介绍了近年来快速发展的微反应器技术，回顾了微反应器的特点，重点探讨微反应器在化学化工领域的应用以及微反应器在精细化工和制药工业、生物化工领域的应用实例，讨论了微反应器目前存在的诸多挑战。微反应器目前是化学和化工学科的前沿和热点方向，分析表明微反应器仍然有很大的发展空间，有潜力改变化学化工前景。提出应进一步深入系统地认识微反应器内化学反应以及微通道设计的基本规律和机理，将微反应器技术引入更广泛的反应体系中，加强微反应器的集成化水平。 关键词：微反应器；微通道；微尺度；层流；安全 中图分类号：TQ 052 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）01–0010–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.002 Applications of microreactor in chemistry and chemical engineering LIU Zhaoli ，ZHANG Pengfei （School of Chemical Engineering ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ） Abstract ：Microreactor belongs to the miniature chemical reaction system ，which has some characteristics of high heat- and mass- transfer rates ，strictly-controlled reaction time ，easy scale-up ，excellent safety performance ，and so on. Comparing with the common batch reactors ，advantages of microreactors are reducing reaction time ，greatly promoting conversion and yields. On the other hand ，there are some existing challenges ，such as the clogging problem ，catalyst loading ，design and fabrication of microchannels ，and so on. This paper aims to introduce the microreactor technology ，which has been growing rapidly in recent years. Some of the basic characteristics of microreactor are summarized focusing on applications of microreactor in chemistry and chemical engineering as well as some of typical examples of existing in fine chemical and pharmaceutical industry. A variety of challenges are also discussed. Microreactor is a frontier and hot topic in the research of chemistry and chemical engineering and analysis shows that microreactor still has very big development space and has the potential to change the chemistry and chemical engineering landscape. In the future ，further in-depth and systematic understanding of the regularities and mechanisms of chemical reaction in microreactor and design of microchannels should be emphasized. Introducing the microreactor technology into more reaction systems and further improving the integration level still need to be perfected. Key words ：microreactor ；microchannels ；microscale ；laminar flow ；safety 收稿日期：2015-07-08；修改稿日期：2015-07-29。 第一作者：刘兆利（1989—），男，硕士。E-mail liuzhaoli0302@https://www.360docs.net/doc/ee5601833.html, 。 联系人：张鹏飞，副研究员，研究方向为化工传质与分离。E-mail zhangpf@https://www.360docs.net/doc/ee5601833.html, 。
微反应器介绍及其研究进展
化工学术讲座课程论文 题目微反应器介绍及其研究进展 学号 姓名 成绩 老师签名 定稿日期：2015 年12 月20 日
微反应器介绍及其研究进展 摘要：近年来，随着微尺度下“三传一反”研究的进展，微尺度流体的性能得到了深入揭示，微反应器技术也被广泛应用于科学研究和工业生产领域。本文系统介绍了微反应器的结构特点、性能优势、研究进展，进而分析了微反应器的发展方向。 关键字：微反应器；微反应技术 1 引言 进入21世纪，化工过程向着更为绿色、安全、高效的方向发展，而新工艺、新设备、新技术的开发对于化工过程的进步是十分重要的。在这样的背景下，微化工系统的出现吸引了研究者和生产者的极大关注。微化工系统并非简单的微小型化工系统，而是指带有微反应或微分离单元的新型化工系统。在微化工系统中，微反应器是重要的核心之一。 “微反应器(microreactor)” 最初是指一种用于催化剂评价和动力学研究的小型管式反应器，其尺寸约为10 mm。随着本来发展用于电路集成的微制造技术逐渐推广应用于各种化学领域，前缀“micro”含义发生变化，专门修饰用微加工技术制造的化学系统。此时的“微反应器”是指用微加工技术制造的一种新型的微型化的化学反应器，但由小型化到微型化并不仅仅是尺寸上的变化，更重要的是它具有一系列新特性，随着微加工技术在化学领域的推广应用而发展并为人所重视。 现在所说的微反应器一般是指通过微加工技术制造的带有微结构的反应设备，微反应器内的流体通道或者分散尺度在微米量级[1]，而微反应器的处理量则依据其应用目的的不同达到从数微升/分钟到数万立方米/年的规模。近年来与微反应器相关的流动、混合、反应等方向的研究工作发展十分迅速，带动了微反应器技术的快速发展。 微反应器内流体的存在状态不同于传统的反应器，其内部流体的流动或分散尺度在1μm到1mm之间，这种流体被称为微流体。微流体相对于常规尺度的流体具有一定的特殊性, 主要体现在流体力学规律的变化、传递过程的强化、固有的安全性以及良好的可控性等。目前，微反应器已经被广泛应用于化学、化工、
微通道反应器的优缺点介绍
微通道反应器可以让普通的化学反应的反应时间从几小时-几十小时缩短到几秒钟-几分钟，同时解决了反应中释放的大量热和大量副产物的的难题。当然了它的优点还不光于此，而即使是这样具有很多优势的微通道反应器也存在着它的局限性，而这些局限性可能源自设计本身的，目前为止解决不了的问题。 一、首先我们就来了解一下微通道反应器的优点吧. 1、对于反应温度的精准控制， 对于强放热反应，如果混合和换热效率不高的话，容易出现局部过热的现象。而微通道内部具有很好的传热、传质特点，使得反应温度不会过度堆积，并精准控制在一定范围内。 2、安全化生产 因为控温能力好，所以可以减少潜在的生产隐患，保证项目的安全实施。而因为微反应器的中的反应物属于微量级，即使产生副产物也不会产生很多。从而实现本质的安全 二、微反应器的缺点 与传统釜式反应器相比，其缺点主要有四个方面。 ⑴通道堵塞问题 目前已经有许多研究利用微反应器来制备纳米材料，微反应器由于混合效率非常高，得到的颗粒粒径有窄分布特点。但是微反应器微米级的通道尺寸以及十分复杂的内部结构，使得反应器通道极易堵
塞，同时清理也非常困难。目前微反应器的堵塞问题已经成为微反应器替代间歇式反应器的最大障碍。 ⑵泵的脉动问题 微通道反应器一般是通过机械泵驱动流体，但大部分机械泵都会产生脉动流，造成微反应器内流体的不稳定。目前能实现稳定连续流的一个解决方案是电渗流。 ⑶设备腐蚀问题 参与反应的流体对微反应器通道的腐蚀也是一个很大的问题。由于微反应器很高的比表面积和很小的微通道特征尺寸，即使是极微小的腐蚀降解作用对于微反应器的影响也是非常显著的，这使得微反应器对于通道的材质有很高的防腐要求，这无疑增加了微反应器的制造成本，限制了它的大规模工业化应用。 ⑷工业化实现复杂 微反应器采用“数增放大”来扩大产能，虽然能有效降低放大成本，但处理能力也受到很大限制。其次，微反应器的放大看起来简单，但要实现却是一个巨大的挑战。当微反应器的数量大大增加时，微反应器监测和控制的复杂程度大大增加了问，对于实际生产来说运行成本也大大提高了. 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。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微