微通道反應(yīng)器可以顯著提高物料的傳質(zhì)傳熱效果，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高產(chǎn)品收率，而且安全、節(jié)能、環(huán)保，因而在化工、醫(yī)藥、染料及農(nóng)藥等行業(yè)都受到了廣泛關(guān)注。實(shí)驗(yàn)中如果遇到停留時(shí)間不夠會(huì)造成導(dǎo)致原料沒(méi)有反應(yīng)*，這時(shí)該怎么辦呢？
我們知道，間歇反應(yīng)釜的佳反應(yīng)條件是與反應(yīng)釜相匹配的。工業(yè)反應(yīng)釜的體積大，一次處理的物料量多，因此傳質(zhì)效果不好，單位時(shí)間內(nèi)分子間的有效碰撞次數(shù)少，因而反應(yīng)速率比較慢。可知反應(yīng)速率常數(shù)是與反應(yīng)溫度成正比的。這是因?yàn)椋岣叻磻?yīng)溫度可以提高分子的平均動(dòng)能，單位體積內(nèi)由基態(tài)轉(zhuǎn)化為過(guò)渡態(tài)的分子數(shù)目增多，比例變大，更多的分子就能跨過(guò)勢(shì)壘，即通常所說(shuō)的活化能，因而反應(yīng)更容易發(fā)生，表現(xiàn)在宏觀上就是反應(yīng)速率加快了。由此可以看出，反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率起著至關(guān)重要的決定性作用。
微反應(yīng)器：但是在很多反應(yīng)過(guò)程中，我們不能任意提高反應(yīng)溫度，一方面溫度過(guò)高有可能導(dǎo)致結(jié)焦等副反應(yīng)的發(fā)生，另一方面則主要受制于傳統(tǒng)反應(yīng)釜糟糕的傳熱效果。化學(xué)反應(yīng)往往伴隨著劇烈的熱效應(yīng)，對(duì)于放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率越快，放熱也就越劇烈，而工業(yè)反應(yīng)釜有限的換熱面積滿足不了反應(yīng)的換熱需求，為避免飛溫，只能通過(guò)降低反應(yīng)溫度、犧牲反應(yīng)速率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制，然后通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間來(lái)達(dá)到充分反應(yīng)的目的。這就是為什么很多低溫有機(jī)金屬反應(yīng)要在-20℃甚至-40℃的條件下進(jìn)行，以及為什么大部分硝化反應(yīng)都要通過(guò)滴加原料的方式進(jìn)行。
然而，這些問(wèn)題不再是微通道反應(yīng)器的桎梏。微通道反應(yīng)器提高反應(yīng)溫度的成功案例比比皆是，甚至可以說(shuō)是有效的縮短反應(yīng)時(shí)間的方法之一。
