微反应器在化学化工领域中的应用_刘兆利

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微反应器在化学化工领域中的应用研究

微反应器在化学化工领域中的应用研究摘要：微型化学反应系统又称微反应器，在化学化工领域中有很大的优势，比如它的换热和传质效率很高，对于反应的时间可以进行严格地把控，便于放大进行利用，具有很好的安全性等优点。

相对比于一般的搅拌反应器，微反应器可以进一步使化学反应转化率得到有效地提高，获得更多的产品收率。

但是微反应器也有一定的缺点，比如容易堵塞，催化剂也容易超负荷运行，制造微通道的难度比较大等不足。

因此，本文将对微反应技术进行简要的介绍，并针对微反应器在化学化工领域的应用进行研究和分析，让微反应器发挥出更大的能力和空间，更广泛的在化学化工领域得到科学合理的运用。

关键词：微反应器；化学化工；领域；应用研究引言微反应器按照操作模式的不同，可以分为连续微反应器、间歇微反应器以及半连续微反应器等等。

如果按照反应相态进行分类的话，可以分为气固相催化微反应器、气液相微反应器等等。

如果按照用途进行划分的话，可以分为生产所需要的微反应器，和实验室所需要的微反应器。

微反应器最简单的结构是管式结构，更加复杂的还有微通道结构、和集多种功能为一体的复合式结构。

我们可以根据不同的化学反应情况，比如实验室的温度，实验材料的腐蚀性以及电特性等，去寻找科学、合适的微反应器进行材料的制作。

制作的材料也分为很多的种类，如玻璃，陶瓷以及聚合物等等，其中最经常使用的就是玻璃材料，因为这种材料是化学惰性的，可以在容器中添加电渗流，并且容易制造。

一、微反应器技术的特点1.1精确控制反应时间我们可以通过对微反应器的长度和流率进行控制，来把控反应时间，反应过程中所产生的中间，在分解之前会自动转到下一个反应区域。

因此，微反应器在不稳定中间体中可以得到有效的应用。

但是如果遇到多项体系，控制其流速来对反应时间进行把控，就会使流体流型发生变化，从而对整体的效果产生不好的影响，这种情况下就可以利用微反应器，流体在微反应器中停留的时间越长，效果反而会更好，相关工作人员也应该让流体保持恒定的流速。

微化工技术在化学反应中的应用初探

微化工技术在化学反应中的应用初探作者：李风华来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第08期摘要：对微化工技术在化学反应中的应用进行研究，能够有效提高微化工技术的应用效率。

基于此，本文将对微化工技术应用在化学反应中的优点进行简单介绍，并对微化工技术在化学反应中的应用进行具体研究，其中主要包括均相反应、气液反应以及液液反应三方面内容。

关键词：微化工技术；化学反应；均相反应随着科技的快速发展，微化工技术作为一种高校的化工技术，在人们的实际生活中得到的广泛的应用。

其中，该技术在化学反应中的应用效果最为显著。

将微化工技术应用在化学反应中，不仅能有效提高化学反应的反应效率，同时还能够降低反应过程中的能力损耗以及污染物的排放量，实现化学反应节能环保的目标。

1 微化工技术的应用优点将微化工技术应用在化学反应中，主要具有以下优点，①能够实现各个反应物的精确配比。

传统化学反应中，经常由于反应物的用量配比不够精确，导致最终的反应结果出现偏差。

将微化工技术应用在其中，能够对各种反应物进行精确的称量以及配比，进而提高最终的化学反应效率；②提高化学反应的安全性。

由于化学反应的特殊性质，所以在反应过程中可能出现爆炸情况。

微化工技术的应用有效提高了化学反应的安全性，对化学反应中的自由基爆炸现象进行了及时的管理控制，最终达到提高化学反应安全性的效果；③阶段性生产，在化学反应过程中，由于对化学原料以及生产设备的要求较高，所以在短时间内很难全部聚齐。

利用微化工技术能够对反应进行阶段性生产，保证最终的反应效果；④提高反应效率，微化工技术的应用能够在降低化学反应成本的同时，降低化学反应中污染物以及废料的产生数量，并且提高反应过程中原料的利用效率。

由此可以看出，将微化工技术应用在化学反应中，能够全方面提高化学反应的反应效率，降低反应成本。

2 微化工技术在化学反应中的应用2.1 均相反应均相反应主要包括两方面内容，第一方面，自由基的聚合反应；第二方面，中间体以及药物的合成。

微反应器在化工工艺中的应用研究

微反应器在化工工艺中的应用研究摘要：随着微纳技术的不断发展和进步，微反应器的设计和制备也在不断创新和改进。

研究者们致力于开发新型的微结构、材料和制备方法，以满足不同化工工艺的需求。

同时，结合计算模拟和实验验证，深入研究微反应器在不同反应体系中的应用效果，推动了微反应器技术的发展和应用。

本文将结合相关理论研究微反应器在化工工艺中的应用。

关键词：微反应器；化工工艺；设计和制备一、引言微反应器是一种相对较小的反应器，其尺寸通常介于微米和毫米之间。

相比传统的宏观反应器，微反应器具有独特的优势，因此在化工工艺中得到越来越广泛的应用和研究。

微反应器在化工工艺中的应用研究具有重要的意义。

通过精确控制反应条件、提高反应速率和选择性，以及提升反应过程的安全性，微反应器为化工领域的创新和可持续发展提供了新的途径。

因此，对微反应器在化工工艺中的应用进行深入研究具有重要的理论和实践价值。

二、微反应器的概念和原理（一）微反应器的概念微反应器是一种小型化的反应器，其尺寸通常在微米至毫米之间。

与传统的宏观反应器相比，微反应器具有更小的体积和更大的表面积与体积比，以及更高的传热和传质效率。

微反应器通过在微通道内进行反应，利用微观尺度上的流体动力学效应和界面效应，实现对反应过程的精确控制和优化。

微反应器借助微流控技术，将反应物通过微通道引入，并在微通道中与催化剂或其他反应物发生反应[1]。

微通道的设计可以根据需要调整，包括通道形状、尺寸、流动模式等，以满足特定反映的需求。

微反应器的微通道可采用不同材料制成，例如玻璃、金属或聚合物等。

微反应器具有许多独特的特点和优势。

首先，由于微反应器体积小且具有高比表面积与体积比，从而实现了高效的传热和传质。

这使得微反应器能够快速均匀地加热或冷却反应物，并促进反应物之间的混合，提高反应速率和选择性。

其次，微反应器的小尺寸有助于实现反应条件的精确控制。

由于微通道的尺寸小，反映物在通道内的停留时间短，可以更好地控制温度、压力和浓度等反映参数。

微型反应器在化工工艺中的应用研究

微型反应器在化工工艺中的应用研究引言化工工艺是利用化学原理和方法进行生产过程的工程学科，其广泛应用于各个领域，如石油化工、有机合成、药物制造等。

传统的化工工艺中，反应设备的体积庞大、操作复杂，且容易产生安全隐患。

近年来，随着微器件技术的发展，微型反应器作为一种新型的反应设备，逐渐引起研究者的关注，并在化工工艺中得到广泛应用。

1. 微型反应器的基本原理微型反应器是指体积小于1升的反应器，通常由微流控技术制造而成。

其基本原理是将反应液体通过微通道以微量流动的方式进行反应。

微通道的尺寸一般在10微米至1000微米之间，具有高比表面积、快速传质、热量均匀分布等优点。

2. 微型反应器的特点2.1. 体积小型化微型反应器由于其体积小，可以大大节约反应器的占地面积，并减少原料的使用量。

此外，微型反应器也更易于进行集成化设计，可以通过多个不同的微通道进行串联或并联，实现多级并行反应，提高反应的效率。

2.2. 热传导性能优异由于微通道的小尺寸和高比表面积，导致微型反应器的热传导性能更为优异。

反应物能够迅速反应，并且热量可以均匀分布，降低了反应过程中的温度非均匀性，提高了反应速率。

2.3. 操控和调控能力强微型反应器可以通过微流控技术实现对反应温度、压力、流速等参数的精确控制，反应条件可以实现可控和可调的，提高了反应的可重现性和稳定性。

3. 微型反应器在化工工艺中的应用案例3.1. 催化反应微型反应器在催化反应中的应用越来越受到关注。

研究者通过设计合适的催化剂和微流控反应体系，实现高效的催化反应。

比如，一些复杂的催化反应，如杂环化合物的合成、有机化合物的氧化反应等，通过微型反应器可以在较低的温度和压力下进行，提高了反应的选择性和收率。

3.2. 高压反应传统的高压反应需要使用大型反应设备，且存在较大的安全隐患。

而微型反应器由于其小型化的特点，可以有效减少危险物质的使用量，降低了事故风险，并且在高压条件下依然能够保持较稳定的温度和压力。

微反应器在精细化工领域氧化反应中的应用进展

微反应器在精细化工领域氧化反应中的应用进展摘要：精细化工在化工行业的地位十分重要，精细化学品种类多、专用性强、附加值高，广泛应用于各领域。

随着绿色环保节能理念的提出，精细化工行业越来越注重可持续发展，绿色化工技术已成为精细化工行业实现节能减排、绿色安全生产的新趋势。

关键词：微反应器；精细化工；氧化反应；应用进展引言微化工技术是当今化工领域的研究热点，微化工技术的核心部件就是微反应器。

与传统反应器相比，微反应器具有换热效率和混合效率高、高度集成化、可精准控制反应时间、安全性高等优点，在精细化工、制药工业、生物化工等领域具有广阔的应用前景。

目前微反应器的主要应用领域包括有机合成过程、微米及纳米材料的制备、日用化学品的生产等。

BRANUE等人利用微反应器生产选择性氟化的药物产品，在9个月内实现了从实验室规模到生产500kg高质量产品的生产过程。

郑亚峰在毛细管微反应器中进行乙烯环氧化反应，在不添加任何催化剂和抑制剂的情况下，乙烯的转化率为57%。

1.微反应器概述微反应器从上世纪90年代发展至今连续流加氢反应器可分为:填充式微反应器;壁载式微反应器;浆料式微反应器三类。

与传统反应器相比微反应器具有:(1)安全高效;微反应加氢装置具有体积小，用料少等优势，过程安全可控;(2)传热传质充分:微反应器内各种物料间接触更充分，热量吸收时间更短;(3)连续可放大:微反应器内可实现连续反应，提高产物选择性和转化率，从实验室小试到实际生产存在放大效应，微反应器通过增加反应次数省去中试环节。

微反应器的应用:(1)多相化学合成；(2)纳米材料制备；(3)药物连续结晶；(4)光化学反应等。

2.烷烃氧化烷烃被氧化后可得到醇、醛、酮和酸。

烷烃氧化是生产有机化工产品和精细化学品的重要工业过程。

但是传统烷烃氧化过程存在传质及传热效果差、转化率低、产率低、反应条件较苛刻等缺点，微反应器的出现为烷烃氧化提供了一条新途径。

开发一种微反应器模块化设备，使用长度可变且可替换的毛细管（长１０0m､内径1mm)作为单个反应器,在一定流速､温度(75~165℃)和压力(25~100bar)下,以液体异丁烷和氧气为原料制备过氧化氢叔丁醇(TBHP)｡模块化结构微反应器解决了传统间歇式反应器无法连续生产､不适用反应条件苛刻且存在爆炸隐患工艺的问题，使得ＴＢＨＰ的制备过程可以在毛细管反应器中完成；在停留时间为４ｈ时，异丁烷转化率达到5%,TBHP选择性为60%｡将工业磷酸氧钒(VPO)催化剂填充至微反应器中,应用于正丁烷氧化制备马来酸酐｡结果表明,当微反应器狭缝宽度为1.5mm､反应温度为410℃､反应时间为48h时,正丁烷转化率为88%,马来酸酐选择性为63%,而且在正丁烷入口体积分数高达4.5%时,微反应器仍可以实现几乎等温的操作;当微反应器狭缝宽度增至3.0mm时,反应热显著增加,热点温差(热点值与盐浴温度420℃的差值)未超过298℃,较工业多管式反应器减小了约80%｡证明了微反应器对于这种典型的高放热、非均相催化气相氧化反应具有较大的应用潜力。

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.1000-6613.2016.01.002Applications of microreactor in chemistry and chemical engineeringLIU 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。

微反应器技术及其在化工生产中的应用

纳米材料生产、有机合成、乳液制备等领域，取得了非常显著的经济效益和社会效益。
本文以微反应器技术在几种化工产品生产中的应用为例，介绍微反应器技术的优势，并分析如何根据化学反应特点，设计基本工艺路线以及选择关键微反应设备，从而实现工艺的优化。
应设备，从而实现；有机合成；乳液；放大生产
中图分类号：ＴＱ５，ＴＱ５０１０２文献标识码：Ａ
０引言
外，需要为随后的晶核生长过程提供稳定、均匀的环境。
器快速降至成核温度以下，此后只发生晶核的生长过程。生产过程中对温度的精确控制能够将成核和生长过程分开，从而为合成尺寸均一的纳米颗粒创造了条件。基于模块化微反应器技术，拜耳公司先后开发出多种纳米粉体的合成工艺，包括无机荧光纳米粉（如ＬＰａＯ４：ｕｅＯＥ、ＣＰ４：Ｔｂ等）、量子点（ＣＳ、ＣＳ如Ａｅｄ、
一
般而言，溶液的过饱和度与反应物的混合程度以及反应
微反应器从本质上讲是一种管式连续反应器＿］１，但是其体系的温度密切相关，因此，快速均匀的混合、快速的升０通道特征尺寸仅为１一１０，远远小于常规的管式反应温和降温、以及精确的反应时间控制对产品的质量至关重０００器。—个微反应器的内部结构由很多微通道并联而成，可获得
Ｃ、Ｔｅｂ阳离子前驱体溶液和Ｈ。ＯＰ，阴离子前驱体溶液；其次，两股物料在微混合器内按预设比例快速均匀混合，混合后的溶液流经微换热器快速升温至成核温度；然后反应溶液流人带有混合和换热装置的微反应器中进行纳米晶核的生长。为了实现成核与生长过程的分离，通常晶体的生长温度需等于或低于成核温度；最后溶液流经微换热器快速降温使反应淬灭，得到含有ＣＰ４ｅＯ：Ｔｂ纳米颗粒的溶液。整个过程中，通过调节反应参数如反应温度、停留时间、浓度等可以得到形貌和尺寸可控的单分散纳米颗粒。与传统批次合成工艺相比，该工艺具有以下优点：获得的产品质量高（颗粒尺寸在２ｌＯｎｎ以下、颗粒尺寸分布窄），可重复性好，设备体积小，安全性好、能耗低，可以实现

微反应器在化学合成中的应用研究

微反应器在化学合成中的应用研究一、微反应器的定义和特点微反应器是一种用微流体技术制造的小型化反应器，通常只有微米至毫米的尺寸。

与传统宏观反应器相比，微反应器具有以下特点：反应条件易于控制，反应速率较快，反应转化率较高，废液减少，环保性能好，节约能源和原材料等优点。

二、微反应器在化学合成中的应用1.有机合成方面在有机合成中，微反应器可以被广泛应用。

由于微反应器的小体积和高表面积/体积比，使得反应物质的扩散速度非常快，反应速率得到了大大的提升。

同时，由于微反应器反应条件易于控制，可以通过微量反应实现结构复杂化合物的合成。

2.生物学研究微流控反应器也可以在生物学研究领域中发挥作用。

由于微反应器能够在短时间内处理大量的生物样本，因此可以在单个芯片上进行多种生物实验，从而大大简化实验过程，节省时间和成本。

3.温度控制微反应器可以根据需要进行温度控制，可以快速升温或降温，温度控制范围越来越广。

高宽比为1：1的微反应器可以利用红外线或激光进行局部加热，从而实现反应温度的控制。

4.反应物质注入微反应器也可以用于反应物质注入。

由于微反应器的小体积，反应物的注入可以在几微升到楼文升级别的数量级。

并且，可以通过流动的方式注入反应物质，避免反应物质的不均匀混合，确保反应的稳定性。

5.催化剂的使用微反应器也可以用于催化剂的使用。

由于微反应器的小体积和高表面积/体积比，可以以低浓度使用催化剂，从而提高了反应速率和利用率。

6.反应中间体的稳定由于微反应器可以提供非常高的物质流动，反应中间体的积累减少，从而稳定中间体的化学性质，避免中间体分解或转化为其他物质。

三、微反应器与传统反应器的比较传统的宏观反应器在反应体系混合程度方面存在着一定的问题，而微反应器通过小型化和微流体控制的方式可以实现反应体系精确的控制。

与传统反应器相比，微反应器在反应速率和反应效果方面有着极大的优势。

传统反应器的宏观尺寸使得反应体积较大，且反应物质的混合程度有限，还容易因为温度和混合问题导致反应物质的浪费，从而增加了反应成本。

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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。

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。

第一作者：刘兆利（1989—），男，硕士。

E-mail liuzhaoli0302@ 。

联系人：张鹏飞，副研究员，研究方向为化工传质与分离。

E-mailzhangpf@ 。

第1期刘兆利等：微反应器在化学化工领域中的应用·11·微反应器也被称作是微通道反应器，是微反应器、微混合器、微换热器、微控制器、微萃取器、微化学分析等一系列的微型化工设备的统称。

微反应器技术起始于20世纪90年代的微流控技术[1]，属于微尺度的范畴。

由于微反应器相比于传统的反应器具有极大的优势，顺应了高技术含量和可持续发展的要求，微反应器技术一出现就引起了相关领域极大的关注，特别是一些世界著名学府和大型跨国公司（比如麻省理工学院、美国西北太平洋国家实验室、杜邦公司、巴斯夫公司等）都开始致力于微反应器的研究和应用。

微反应器技术在国内起步偏晚，在近十多年时间才被国内相关人士了解、研究并应用，目前国内主要研究的机构有中国科学院大连化学物理研究所、清华大学等。

目前在化学工程、合成、化学、制药工业、分析和生物化学过程等领域，微反应器技术是最有创造性和发展最快的技术之一[2]。

按照不同的分类方法，微反应器有多种类型[3]。

按照操作模式进行分类，可以分为连续微反应器、半连续微反应器和间歇微反应器；按照反应相态可以分为气固相催化微反应器、气液相微反应器、液液相微反应器和气液固相微反应器；按照用途可以分为生产用微反应器和实验用微反应器；按照分析应用可以分为化学和生物中应用的微反应器以及化学工程和化学中应用的微反应器。

微反应器有多种几何结构，最简单的是管式结构，还有板式结构、微通道结构以及集成试剂注射、混合、换热、溶剂交换、相分离等多种功能为一体的复合式结构。

针对化学反应的特点，比如温度、压力、腐蚀性、比热容和电特性等，要选择合适的微反应器制作材料。

制作材料有玻璃、硅、陶瓷、金属和聚合物等。

其中应用最广泛的材料是玻璃，这是由于玻璃材料是化学惰性的，允许在许多溶剂中使用电渗流（EOF），允许可见光检测设备并且易于制造[4-5]。

目前微反应器的制作技术主要有LIGA（光刻、电铸和塑模结合的工艺）、机械加工、微模塑技术等[6]。

1 微反应器的特性1.1 换热效率和混合效率高微反应器内部微通道的特征尺寸一般在数十到几百微米之间[7]，特征通道中单相流动的特点为较低的雷诺数，由层流扩散影响混合[8]，局部也会形成二次流混合[9]。

微反应器的尺寸属于微尺度范畴，所产生的直接优势就是扩散时间很短，混合过程很快。

微反应器内传质和传热推动力会随之增加，从而扩大了单位面积和单位体积的扩散通量，这对于化学反应过程非常有利。

因为总传热系数与通道尺寸成反比，微反应器内液相传热系数可以达到10000W/(m2·K)，比常规换热设备大一个数量级以上[10]。

尺寸的缩小赋予微反应器无与伦比的比表面积，可以达到10000～50000m2/m3，而传统的搅拌设备的比表面积最多可以达到1000m2/m3[11]。

研究结果表明，利用微反应器能够有效强化传递或混合控制的化学反应过程，而这类过程在传统的反应装置内往往难以精确控制，极易产生局部热点、浓度分布不均、短路流和流动死区等问题，微反应器具有的高效混合和快速传递性能是解决这些问题的重要手段[12]，可以有效抑制不良反应的产生，提高反应产物的纯度[13]。

为了进一步提高混合效率，还可以利用多种方法强化混合。

强化混合分为两种，即主动混合和被动混合[14]。

主动混合主要是利用了外界的能量输入来形成局部二次流，这些主要的外界能量有超声波、声诱振动、周期性变化的泵送能等。

被动混合方式主要是通过通道的设计实现流体的重组来加快混合，主要方式有在微通道中设置多层薄片进行流体的分离和再混、通过涡流的形成和重叠强化混合以及利用喷射流碰撞进行混合等。

被动混合由于操作简单，因此广泛应用于化工领域，而主动混合由于装置比较复杂而且不易多通道并行放大，所以主要应用于生物分析领域[9]。

1.2 可直接放大，无放大效应传统的化工生产一般都是通过小试-中试-大生产的模式，但是在放大过程中流动、传质和传热的“三传”问题很突出。

微反应器的优良性能得益于微尺度化，在扩大生产时是通过并行增加微反应器的数量而不是对反应器的尺寸进行放大[15]。

与传统管式反应器并行放大的主要区别在于其优良的单通道“三传”状态重现性和多通道间抗干扰性[16]。

在对整个反应系统进行优化时，只需对单个微反应器进行模拟和分析，这就避免了传统的从实验室规模到中试规模再到工业化规模的放大过程中所遇到的诸多问题，减少了操作费用，节省了空间，也避免了进行知之甚少的中试反应过程，提高了安全性[6，17]。

1.3 高度集成化利用成熟的微加工技术可将微混合、微反应、微换热、微分离、微分析等多个单元操作和一些与之相匹配的微传感器、微阀等器件集成到一块反应芯片上，实现单一反应芯片的多功能化操作，从而化工进展 2016年第35卷·12·达到对微反应系统的实时监测和控制，提高反应速度并且可以节省成本[18]。