微反应器
微通道反应器的原理
微通道反应器的原理微通道反应器是一种新型的反应器，其原理基于微流体技术，利用微通道中小尺度的尺寸、高比表面积以及高传质性能，实现对化学反应的高效控制和优化。
微通道反应器通常由一系列微通道组成，这些微通道内部嵌有反应床，反应床表面通常具有高比表面积的催化剂固定的微结构。
微通道反应器的主要原理包括传质效应、热传导效应和质量转移效应。
首先，微通道反应器的传质效应是其最重要的原理之一、由于微通道内壁与反应体系之间的距离非常短，因此，在微通道反应器中，反应物和催化剂之间的反应物质传输是非常迅速和高效的。
此外，通过在微通道中引入适当的结构和纹理，可以增强气体和液相反应物的传质性能，从而提高反应的速度和选择性。
其次，微通道反应器的热传导效应也是其重要原理之一、由于微通道反应器的体积小，因此反应物质在微通道内的热扩散非常快速。
通过优化微通道的导热性能，可以实现对反应过程中产生的热能进行高效控制和传递，从而提高反应的效率和热管的性能。
再次，微通道反应器的质量转移效应也是其原理的重要组成部分。
由于微通道反应器的大比表面积和尺寸效应，使得微通道反应器可以通过增加反应物与催化剂之间的接触面积，从而增强反应物质的质量传递。
通过优化微通道的结构和设计，可以实现更高的物质转移效率，提高反应的速度和选择性。
除此之外，微通道反应器还具有以下几个特点和原理：1.温度可控性：由于微通道反应器体积小、导热性能好，并且可以通过外部控制实现局部加热或降温，因此可以实现对反应温度的高效控制。
2.安全性：由于微通道反应器的体积小、传质性能好，反应物质能够在非常短的时间内被及时排除，使得反应过程更加安全可靠。
3.应用广泛性：微通道反应器不仅适用于传统的催化反应，也适用于进一步研究和探索新的化学反应和催化体系。
4.节能环保性：由于微通道反应器具有高效传质、热扩散和质量转移效应，可以使得化学反应在较低的温度和压力下实现，从而节约能源，减少环境污染。
微界面反应器工作原理
微界面反应器工作原理
微界面反应器是一种利用微结构技术和微流体技术的化学反应设备，其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 微流体控制：微界面反应器通过微流通道的设计和控制，使流体在微尺度下控制流动。
微流体控制能够实现流体的快速混合、加热和冷却等操作，从而提高反应速率和效率。
2. 大比表面积：微界面反应器的微结构和微流通道设计使得反应液体与固体催化剂或界面活性剂之间的接触面积大大增加。
增加接触面积有利于反应物质间的传质和反应速率，从而提高反应效率。
3. 传质控制：微界面反应器中的流体传质过程主要由扩散和对流传质两种方式组成。
微界面反应器的设计可以通过微流通道的尺寸和形状调控扩散和对流传质的比例，从而实现传质过程的控制。
4. 温度控制：微界面反应器由于其微流体特性，使得温度调控更加精确和均匀。
可以通过微热电偶等传感器实时监测温度，并根据需要控制加热或冷却，从而实现对反应温度的精确控制。
总体来说，微界面反应器利用微流体和微结构技术的优势，通过微流体控制、大比表面积、传质控制和温度控制等原理，提高了反应速率和效率，实现了反应过程的精细控制，并在化学合成、催化反应等领域具有广阔的应用前景。
微反应器PPT课件
液液相微反应器
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22
液液相微反应器
改变油水两相流 速比可得到不同 内部液滴数（n） 的多相乳液
(a) n = 1 (b)n = 2
(c) n = 4 (d) n= 8
杂程度大大增加，成本也相应增加。 ④ 不是所有的反应都适合微反应。如很慢的液-固反应，反
应无放热或吸热现象；传统工艺的选择性和收率已经很高 的反应。
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12
1.8 微反应器制造技术
硅的干法蚀刻 LIGA过程 注模技术
微制造技术
硅的异性湿法蚀刻 玻璃湿法化学蚀刻
其它
技术适用性评价.源自13微反应器制造技术微反应器
.
1
目录
1、简介
2、分类
2.1 液液相反应器 2.2 气液相反应器 2.3 气液固三相反应器 2.4 气固相反应器
3、应用
3.1 纳米微粒的制备 3.2 精细化工过程
4、展望
5、结语
.
2
1、简介
未来科学技 术发展方向
设备微型化
过程集成化
微化学工程
.
3
1.1 微化工技术的主要特点
弹性生产
典型的液相 混合方式
一种是采用静态混合方式 ，即将流体反复分割合并 以缩短扩散路径，借助流 体管路的不同结构，得以 在很宽的雷诺数范围内进 行流体的混合，而又没有 机械或可动部件的流体结 构件
.
一种是采用流体动 力学集中方法，即 多个进料微通道呈 扇形分布，集中汇 入一个狭窄的微通 道，通过液体的扩 散作用迅速混合
术的新的综合系统之一
限定微通道特征尺度在
10μm～3.00mm内
微化工技术着重研究时空特征尺度在数百毫秒和数百微米范围内的微 型设备和并行分布系统中的过程特征和规律
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。
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。
微通道反应器的结构
微反应技术一般是指以微反应器为核心部件的连续流动反应技术。
微反应器有多种类型: 针对不同相态，可以分为气固相催化、液液相催化、气液相、气液固三相催化微反应器等; 针对反应器内部不同结构，可以分为微通道、毛细管、降膜式、多股并流式、微孔阵列和膜分散式、外场强化式微反应器等。
微通道反应器结构特性具有非常强的实用性能。
一般有：1、传热特性反应器中狭窄的微通道结构增加了温度梯度，再加上较大的比表面积故使得微通道反应器的传热能力大大增强，传热系数可高达25000W/(m2·K)，比传统换热器的传热系数至少大一个数量级[1] 。
2、传质特性对于为混合反应器来说，船体时间和传递距离的关系可以用下式来描述式中，tmin—达到完全混合所需的时间；I-传递距离；D—扩散系数。
混合时间与传递距离的二次方成正比，故微通道尺寸狭窄，微型的通道尺寸大大提高了反应混合时间。
而对于互不相容液-液两相流体在实际的传质与反应过程中，其流动状态会随传质、反应深度的增加呈动态的变化，反应过程中将会发生流型转捩现象。
3、流动特性从微观角度看，流体微元在轴向上存在返混现象，但由于微通道的轴径比一般远大于100，故从宏观上仍可视为平推流流动模型，流体的返混现象可以忽略。
同时反应产物连续从微通道中流出促进实验过程中的可逆反应向右移，促进原料完全反应。
微反应器体积小、比表面积大，单维或多维度上的小尺寸会使微反应器具有小体积和大比表面积，通常微通道内的比表面积可以达到10000 ～50000 m2 /m3，而传统的实验或工业设备比表面积不会超过1000m2 /m3 或100m2 /m3。
微通道反应器是具有特定微结构的反应设备，微结构是微反应器的核心，可以根据微结构的不同种类设计出不同形式的微反应器。
在微反应器设计和制作中，有简单地将两种反应物混合生成一种产物的管式结构，也有集成了注射、混合、淬灭、结晶、萃取、封装和相分离等更为复杂的多功能复合式结构的微反应器。
微通道式反应器
微通道式反应器
微通道式反应器是一种新型的化学反应设备，其原理是利用微通道的传质速率比大通道高得多的特点，将反应物料在微管道内进行相际传质。
这种反应器具有体积小、操作弹性大、易于放大等优点，因此在化学工业、生物工程和环境保护等领域得到了广泛应用。
微通道式反应器的构造主要有两种：整体式和层状式。
整体式反应器以错流或逆流热交换器的形式体现，可在单位体积中进行高通量操作。
而层状式反应器由一叠不同功能的模块构成，每层模块中进行一种操作，流体在各层模块中的流动可由智能分流装置控制。
此外，微通道反应器还可以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类型，应用最广的为甲苯气-固催化氧化。
微通道式反应器的最大特点在于其高效的传热和传质性能。
由于微通道的尺寸非常小，因此具有很大的比表面积和表面活性，使得反应物料在微通道内能够迅速地进行相际传质和反应。
此外，微通道反应器还采用了多级换热技术，使得传热面积增大几倍至几十倍，从而进一步提高了传热效率。
这些特点使得微通道反应器在需要高效传热和传质的化学反应中具有很大的优势。
微通道式反应器的应用领域非常广泛，包括合成氨、合成甲醇、合成氯气、合成氢气等化学品的生产，以及废气处理、生物质转化等环境保护领域。
在这些领域中，微通道反应器能够实现快速、高效的化学反应，同时还能够降低能耗、减少废弃物产生，具有非常重要的意义。
总之，微通道式反应器是一种具有很高应用价值和前景的新型化学反应设备。
其独特的结构和性能使得它在许多领域都能够发挥出巨大的优势，为化学工业、生物工程和环境保护等领域的发展做出了重要的贡献。
微通道反应器是如何工作的
微反应器是微反应技术的实际应用，微反应器具有传统釜式反应器不具备的优势比如快速平稳的反应，以及反应数目放大的特点，副产物产生较少。
在精细化工领域这样的优势对于精细化工的过程本质安全性的提高是非常大的：比如更好的传热传质系数能够让反应更加稳定，不会让瞬间放热的反应造成热量的过量积累导致危险情况的产生，并且微反应器通过通道尺寸的缩小让反应小于易燃易爆物质的临界直径，可以有效阻断自由基链式反应，让爆炸无从发生。
那么在进行反应的时候微通道反应器的工作流程是什么呢，下面就为大家介绍一下。
一、微反应器进行的硝化反应研究学者们利用三角内交叉趾柱形单通道反应器硝化异辛醇，让该反应可以在25℃的常温下不需要添加惰性溶液和含氮物质作为稳定剂，反应停留时间在45.9-65.8s，是常规反应器1/210，而且其中的硝酸异辛酯的收率达到了99.5%，质量分数为99.6%。
说明节省了换热能耗的同时提高了反应效率和产品质量，同时保证了反应的安全性；研究人员研究T型微反应器中的甲苯硝化反应，反应速率几乎是受本征反应进行程度得到了良好的控制；从硝化反应底物、反应温度、反应时间、产物纯度和收率等方面总结了国外2000年开始10多年间有关微反应器中连续硝化反应的研究。
2、以芳香环化合物为底物的硝化反应在进行水杨酸( 1a) 的硝化实验中发现，传统的硝化方式既有一硝基化合物的生成，又有二硝基化合物的生成，但是利用SS316型管式微反应器基本消除了二硝基化合物的生成，并提高了目标产物的选择性。
另外，升高反应温度、增加硝化剂的含量，也可以提高5-硝基化合物( 1b) 的选择性，产率由釜式的40%提高到60%。
对比文献［10］，使用的是玻璃微反应器，而SS316 型管式微反应器的材质是金属，其良好的导热性可增强传热效率，提高原料的转化率。
邻硝基苯甲醛( 2b) 的传统合成方法是直接对苯甲醛( 2a) 进行硝化，但由于空间位阻以及邻位碳原子的亲核性较差，导致邻位化合物2b 的物质的量比较低( 邻间比为1 ∶4) 。
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微反应器引言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。
关键词：微反应器；微通道反应器；微反应技术1．微反应器的定义微反应器，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。
微反应器是一个比较广泛的概念，并有很多形式，既包括传统的微量反应器，也包括聚合反应器、反相胶束条纹反应器、微聚合反应器和固体模板微反应器等。
这些微反应器的对化学反应的共同特点是将其控制在极其微小的空间内，反应通道的平均尺寸一般为微米甚至纳米。
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。
2．微反应器可能实现的过程用传统的釜式反应器，反应放出的热量不能及时的释放，反应温度不能精确控制。
因此反应速度常常被人为的加以限制，否则可能会发生爆炸。
利用微反应器能克服釜式反应器的缺点。
如果关于微反应器的这个预言是正确的，那么这将是对化工工艺的一次彻底的改革。
这种新化工工艺必然会有广阔的应用前景。
许多学术报道都做了传统反应器与微反应器的比较，并发现应用微反应器比传统反应器更能强化反应过程。
3．微反应器的分类微反应器研究在逐渐发展中，现在还难以给微反应器进行准确的分类。
对微反应器的分类可以借助传统反应器的分类标准。
微反应器的类型按照不同的分类方法有多种类型。
首先根据操作模式微反应器可分为半连续式微反应器、间歇微式微反应器和连续式微反应器；根据不同的能量输入源，可将其分为主动微混合器和被动微混器。
其次根据用途的不同又可将微反应器分为实验型微反应器和生产型微反应器两大类，其中前者的主要用于检测催化剂性能、筛选药物及工艺设计和优化等。
在化学反应工程的角度上，微反应器的类型和反应过程密切相关，微反应器结构随着不同相态的反应过程有不同要求，因此根据反应过程的相态的不同，又可以将微反应器分为气固相催化微反应器、气液相微反应器、气液固三相催化微反应器和液液相微反应器等。
下面简略的介绍上述几种类型的微反应器。
3.1 气固两相催化微反应器由于气固相催化反应适合在微反应器中进行，到目前为止微反应器的研究主要集中于气固相催化反应，因此种类最多的是气固相催化微反应器。
最简单的气固相催化微反应器微通道的壁面固定有催化剂。
而复杂的气固相催化微反应器一般都将换热、混合、分离和传感等功能结合在一起。
最具代表性的是麻省理工学院Srinivason等设计制造的T形薄壁微反应器[1]，见下图，该反应器用于进行氨的氧化反应，氧气和氨气分别从两侧通道进入形反应器，然后分别经流量传感器到正下方通道进口处进行混合，通道壁外侧装有加热器和温度传感器，而这种反应器的薄壁就相当于换热器，通过制作薄壁材料的变化调整壁厚，从而改变热导率，对反应热量的转移进行控制，因此适合放热量不同的各种化学反应。
3.2 气液两相微反应器有关气液相微反应器的研究较少，根据气液接触的方式可以将微反应器分为两类。
一类是沉降膜式微反应器，液体从上而下呈膜状流动，在膜的表面气液两相可以接触充分[2]。
气液反应的速率和转化率等往往与气液两相的接触面积有关。
另一类是气体和液体分别从两个微通道进入一个微通道，整个结构类似于T形。
由于在气液两相中，流体的流动类型与泡罩塔相似，随着气液的流速变化会出现气泡流、环状流、节涌流和喷射流等典型的流型，这一类型的反应器被称为微泡罩塔微反应器[3]。
这两类气液相反应器都有非常大的气液相接触面积，其内表面积接近20000m2/m3，与传统的气液相反应器相比要大一个数量级[4]。
3.3 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且种类较多，在大部分情况下催化剂是固体，反应物和产物为气体和液体，美国麻省理工学院设计了一种微填充床反应器[5]，其结构与固定床反应器类似，主要运用于气液固三相催化反应，在反应室中填充了固定的催化剂颗粒，液相和气相被分为若干流股，再流经管道在反应室中混合，进行催化反应。
该学院还尝试“放大”微反应器，并联10个微填充床反应器，在产量相同的情况下，使微填充床反应器的压力降大大降低。
3.4 液液两相微反应器影响液液相反应的一个关键因素是充分混合，因而单独一个液液相微反应器或者与微混合器耦合在一起，本身就是一个微混合器。
英国Hull大学设计了一种T形液液相微反应器[6]，用电渗析(electro-osmotic flow)法输送流体是该微反应器的最大特点，如图4所示：它由盖板和底板两部分组成，用退火法将两部分焊接在一起。
盖板上有A、B和C共3个与微孔道连接的直径为2mm的圆柱形容器，用来贮存反应物和产物。
盖板上的容器内装有用于加载电流的铂电极。
底板上蚀刻有呈T形的微通道，其中有一条为装有金属催化剂的微通道。
而麻省理工学院设计了一种用于完成Dushman化学表了两种典型的液相混合方式，前者采用流体动力学的集中方法，即有多个呈扇形分布的进料微通道，在一个狭窄的微通道中通过液体的扩散作用迅速混合，而后者采用静态的混合方式，即将流体反复分割合并，从而使扩散路径缩短。
T形薄壁微反应器T形液液相微反应器4.微反应器的优点微通道反应器具有以下特点:（1）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[ 7] 。
（2）微通道的比表面积一般为5 000 ) 50 000m2m- 3 , 而在常规反应容器内, 比表面积约为100m2m- 3 , 少数为1 000m2m- 3[ 8] 。
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[ 9] 。
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）在微通道反应器中进行合成反应时, 需要反应物用量甚微[ 10] , 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。
（4）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[ 11] , 大大提高了研究合成路线的速度。
（5）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[ 12] 。
（6）在微通道反应器中进行合成反应时, 反应物配比、温度、压力、反应时间和流速等反应条件容易控制。
反应物在流动过程中发生反应, 浓度不断降低, 生成物浓度不断提高, 副反应较少[ 13] 。
（7）在微通道反应器中采用连续流动的方式进行反应, 对于反应速度很快的化学反应, 可以通过调节反应物流速和微通道的长度, 精确控制它们在微通道反应器中的反应时间[ 14] 。
（8）随着微加工技术的发展, 由微传感器、微热交换器、微混合器、微分离器、微反应单元、微流动装置等组成的集成系统, 在合成反应研究中受到越来越多的关注[ 15] 。
（9）微流控芯片高通量、大规模、平行性等特点使多个或大量微反应器的集成化与平行操作成为可能, 从而提高了合成新物质、筛选新药物的效率,大幅度地降低了研究成本。
5．微反应器的缺点微反应器的微结构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产生，微通道极易堵塞，导致生产无法连续进行。
6．微反应器特性微反应器不仅仅在尺寸上微型化，更为重要是微反应器内流体的宏观流动特性和传递特性由其尺寸决定，因而使它具有一系列超越传统反应器的独特的优越性，如很小的反应器体积、温度易于控制、转化率和收率高以及良好的安全性能等，在化学动力学研究、合成工艺开发等领域的应用前景非常广泛。
6.1 传热特性由于微反应器通道狭窄，使温度梯度增加了，且微反应器的比表面积非常大，大大增大了微反应器的导热能力。
在微换热器中，导热系数可达到25000W/(m2·K)以上，相对于传统换热器而言，导热系数值至少要大一个数量级[17]。
6.2 传质特性狭窄的微通道还使微反应器质量传递的时间和距离大大缩短了。
对于微混合反应器，传递时间和距离可以运用下式[16]：tmin∝I2/D，式中tmin表示达到混合完全时所需要的时间，I为传递距离，D为扩散系数。
因此，混合时间与传递距离之间有一个二次方的比例关系，通道尺寸减小将使扩散时间缩短。
所以微混合器通常在毫秒级范围即可达到反应物的完全混合，在这个时间范围，混合距离为微米范围。
很显然，微反应技术对于那些强放热的反应以及受传质控制的反应具有很大的应用前景。
6.3 宏观流动特性由于微通道内的流体为层流流型，这将会导致流体在径向上速度分布不均匀。
所以在微通道内轴向上流体微元存在返混现象，但是对于单个微通道来说，微反应器的微通道非常狭窄，其轴径比一般远远大于100，所以宏观上可以将其看作平推流模型，可以忽略流体流动的返混现象。
6.4 动量传递特性在工业生产中，管道内流体边界层厚度的数量级一般为10-3m，而微反应器微通道当量直径的数量级一般为微米(10-6m)。
在流速相同的情况下，当流体分别流经当量直径为50mm的管道和直径为50μm的通道时，微通道内的流体流动的雷诺数非常小，通常在几十到几百之间，甚至可能更小，相比惯性力而言黏滞力较大。
所以微通道内的流体为层流流型，只有通过扩散来完成反应物的混合。
7.展望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。
但微反应器要取代传统反应器地位，应用于实际生产，还需要解决一系列难题，如微通道易堵塞、催化剂设计、传感器和控制器的集成及微反应器的放大等[17]。
微反应技术和微化学单元目前还不太可能取代所有的传统生产工艺和单元设备。
但是微反应技术给我们提供了一种新的技术选择和研究开发概念。
它们从学术界的“微小玩具”变成了可运用于生产的产品。
对于石油化学下游产品而言，特别对精细化学品和制药以及生物技术等有着越来越大的影响。
但在其自身的研究和开发中仍需要做许多工作。
其中关键的问题有催化剂设计、系统综台和放大。
随着微反应器技术的不断发展完善，它在学术和工业界的应用必将不断扩展。