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微反應(yīng)器技術(shù)是一項(xiàng)用于化學(xué)合成，尤其是用于制備農(nóng)藥、醫(yī)藥等精細(xì)化學(xué)品的新技術(shù)，主要是通過過程強(qiáng)化來實(shí)現(xiàn)綠色合成。微反應(yīng)器是指以微米級結(jié)構(gòu)部件為核心的反應(yīng)、混合、分離等設(shè)備，它是一種新型的、微型化的連續(xù)流動(dòng)的管道式反應(yīng)器。
反應(yīng)器中的微通道通過精密加工技術(shù)制造而成，特征尺寸一般在10到1000微米之間。微通道反應(yīng)器的“微”不是指微反應(yīng)裝置的外形尺寸小或產(chǎn)品產(chǎn)量小，而是表示流體通道在微米或毫米級別。微通道反應(yīng)器中可以包含眾多的微型通道，流體能夠以特定的物理狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)行組合流動(dòng)，因此可以實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。
微反應(yīng)工藝是指通過這些設(shè)備構(gòu)建的反應(yīng)系統(tǒng)工藝，微反應(yīng)系統(tǒng)也稱之為微化工系統(tǒng)，是以化工過程為對象的微系統(tǒng)。微化工系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)本著在不降低設(shè)備處理能力的前提下將化工裝備小型化的思路進(jìn)行, 通過強(qiáng)化系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)、混合、傳遞過程的速率和可控性, 縮短反應(yīng)和分離的完成時(shí)間, 縮小物料在流程中的滯存量, 減少副產(chǎn)品的形成。自20世紀(jì)90年代中期微反應(yīng)技術(shù)興起以來，微通道反應(yīng)器的研究和應(yīng)用受到國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、精細(xì)化工產(chǎn)品以及中間體合成等領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用，成為化工過程強(qiáng)化領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。
微反應(yīng)器具有與大反應(yīng)器完全不同的幾何特性：狹窄規(guī)整的微通道、非常小的反應(yīng)空間和非常大的比表面積。微反應(yīng)器及其他微通道設(shè)備的通道特征尺寸(當(dāng)量直徑)數(shù)量級是微米級。傳統(tǒng)混合過程依賴于層流混合和湍流混合。微化工系統(tǒng)中，由于通道特征尺度在微米級，雷諾數(shù)遠(yuǎn)小于2000，流動(dòng)多呈層流，因此微流體混合過程在很大程度上是基于擴(kuò)散混合機(jī)制，而不借助于湍流。傳輸現(xiàn)象主要由擴(kuò)散決定，對于擴(kuò)散限制的反應(yīng)，其反應(yīng)時(shí)間與限速距離的平方成正比。因此如果將一個(gè)在直徑10cm燒瓶中的反應(yīng)改在直徑100微反應(yīng)器中進(jìn)行的話，其反應(yīng)耗時(shí)可以減少至百萬分之一。
非常規(guī)條件下的微通道反應(yīng)器系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)行反應(yīng)器的自由裝配，微通道反應(yīng)器滿足從微米尺度到毫米尺度的高性能化學(xué)品綠色連續(xù)制造工藝開發(fā)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室新工藝到中等規(guī)模生產(chǎn)的一站式工作轉(zhuǎn)換，微通道反應(yīng)器要求在微米尺度上開發(fā)的綠色新方法與路線可直接在噸級反應(yīng)系統(tǒng)上放大生產(chǎn)。
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