微(wei)通(tong)道反(fan)應器
微(wei)反(fan)應器是(shi)壹(yi)種借助於(yu)特殊(shu)微(wei)加(jia)工技術(shu)以(yi)固(gu)體基(ji)質(zhi)制(zhi)造(zao)的(de)可用於(yu)進(jin)行(xing)化(hua)學反應的(de)三(san)維結構元件(jian)。微(wei)反(fan)應器通(tong)常含(han)有(you)小(xiao)的(de)通(tong)道尺(chi)寸（當量(liang)直徑小(xiao)於(yu)500 µm）和通(tong)道多樣(yang)性，流(liu)體(ti)在(zai)這(zhe)些通(tong)道中(zhong)流動(dong)，並要(yao)求在(zai)這(zhe)些通(tong)道中(zhong)發生(sheng)所(suo)要(yao)求的(de)反(fan)應。這(zhe)樣(yang)就(jiu)導致(zhi)了在(zai)微(wei)構(gou)造的(de)化(hua)學設備(bei)中(zhong)具(ju)有(you)非常大的(de)表(biao)面積/體(ti)積比(bi)率(lv)。
微(wei)反(fan)應器，即(ji)微(wei)通(tong)道反(fan)應器，利(li)用(yong)精(jing)密加工(gong)技術(shu)制(zhi)造(zao)的(de)特征尺寸(cun)在(zai)10到300微(wei)米(mi)（或者(zhe)1000微(wei)米(mi)）之間的(de)微(wei)型(xing)反應器，微(wei)反(fan)應器的(de)“微(wei)”表(biao)示(shi)工(gong)藝流(liu)體的(de)通(tong)道在(zai)微(wei)米(mi)級別，而(er)不(bu)是(shi)指微(wei)反(fan)應設備(bei)的(de)外(wai)形尺(chi)寸小或(huo)產品的(de)產量小。微(wei)反(fan)應器中(zhong)可以(yi)包含(han)有(you)成(cheng)百萬上(shang)千萬的(de)微(wei)型(xing)通(tong)道，因(yin)此也實(shi)現(xian)很高的(de)產量。
微(wei)反(fan)應器設備(bei)根(gen)據其(qi)主(zhu)要(yao)用途或(huo)功(gong)能可以(yi)細(xi)分為(wei)微(wei)混(hun)合(he)器(qi)，微(wei)換熱器和微(wei)反(fan)應器。由於(yu)其(qi)內部的(de)微(wei)結構使得(de)微(wei)反(fan)應器設備(bei)具(ju)有(you)極大的(de)比(bi)表面積，可達攪拌(ban)釜比表(biao)面積的(de)幾(ji)百倍甚至上(shang)千倍。微(wei)反(fan)應器有(you)著(zhe)*的(de)傳熱和傳質(zhi)能力，可以(yi)實現(xian)物料(liao)的(de)瞬間均勻(yun)混合(he)和的(de)傳熱，因此許多在(zai)常規反應器中(zhong)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)的(de)反(fan)應都可以(yi)微(wei)反(fan)應器中(zhong)實現(xian)。
目(mu)前(qian)微(wei)反(fan)應器在(zai)化工工藝(yi)過程的(de)研(yan)究(jiu)與(yu)開(kai)發(fa)中(zhong)已經(jing)得(de)到廣(guang)泛的(de)應用，商業(ye)化(hua)生(sheng)產中(zhong)的(de)應用正(zheng)日(ri)益(yi)增(zeng)多。其主(zhu)要(yao)應用領(ling)域(yu)包(bao)括有(you)機(ji)合(he)成(cheng)過(guo)程，微(wei)米(mi)和納(na)米材(cai)料的(de)制(zhi)備(bei)和日(ri)用(yong)化學品的(de)生(sheng)產。
微(wei)反(fan)應器*的(de)結構給(gei)它(ta)帶(dai)來了壹(yi)系(xi)列的(de)性能，故它(ta)被(bei)應用到(dao)許(xu)多領域(yu)中(zhong)。例(li)如對於(yu)小(xiao)規模的(de)光(guang)化學過程，采(cai)用(yong)透明(ming)的(de)微(wei)反(fan)應器可有(you)利(li)於(yu)薄(bo)流體層靠(kao)近輻(fu)射(she)源(yuan)。德(de)國(guo)美因茲(zi)微(wei)技術(shu)研(yan)究(jiu)所(suo)開(kai)發(fa)了壹(yi)種平(ping)行(xing)盤(pan)片(pian)結構的(de)電(dian)化(hua)學(xue)微(wei)反(fan)應器。使用這(zhe)個裝置，提高了由4壹(yi)甲氧(yang)基(ji)甲(jia)苯(ben)合(he)成(cheng)對甲(jia)氧(yang)基(ji)苯(ben)甲醛(quan)反(fan)應的(de)選(xuan)擇性。
由於(yu)微(wei)反(fan)應器高的(de)傳熱效率(lv)，使反應床(chuang)層幾近恒(heng)溫(wen)，有(you)利(li)於(yu)各(ge)種化學反(fan)應的(de)進(jin)行(xing)。Wan等(deng)在(zai)微(wei)反(fan)應器中(zhong)將苯(ben)胺(an)氧(yang)化成(cheng)氧(yang)化(hua)偶氮(dan)苯(ben)，DelSman等在(zai)微(wei)系(xi)統中(zhong)研(yan)究(jiu)了壹(yi)氧化(hua)碳(tan)的(de)選(xuan)擇氧化，同(tong)時微(wei)反(fan)應器也被(bei)應用到(dao)加(jia)氫反(fan)應、氨的(de)氧(yang)化、甲醇氧化(hua)制(zhi)甲(jia)醛(quan)、水(shui)煤(mei)氣變換以(yi)及光(guang)催(cui)化(hua)等壹(yi)系(xi)列反(fan)應。另外(wai)，微(wei)反(fan)應器還(hai)可用於(yu)某些(xie)有(you)毒害物質的(de)現(xian)場(chang)生(sheng)產，進(jin)行(xing)強放(fang)熱反應的(de)本征(zheng)動力(li)學研(yan)究(jiu)以(yi)及組(zu)合(he)化(hua)學如催(cui)化(hua)劑、材(cai)料、藥物等(deng)的(de)高通(tong)量篩(shai)選(xuan)。
迄(qi)今為(wei)止國內(nei)外(wai)學術(shu)界對微(wei)反(fan)應器已進(jin)行(xing)了廣(guang)泛的(de)研(yan)究(jiu)，對它(ta)的(de)原(yuan)理(li)和特性有(you)了較好的(de)認(ren)識，且(qie)在(zai)微(wei)反(fan)應器的(de)設計(ji)、制(zhi)造(zao)、集(ji)成(cheng)和放(fang)大等(deng)方(fang)面都取得(de)了可喜的(de)成(cheng)績。但是(shi)對它(ta)的(de)研(yan)究(jiu)還(hai)不(bu)夠(gou)成(cheng)熟(shu)，傳統的(de)“三(san)傳壹(yi)反”理(li)論必(bi)須進(jin)行(xing)修正、補(bu)充(chong)和創新(xin)，反(fan)應的(de)壹(yi)些原(yuan)理(li)還(hai)沒(mei)有(you)探(tan)討(tao)清楚(chu)，還需要(yao)大量(liang)的(de)工(gong)作。另外(wai)在(zai)它(ta)的(de)制(zhi)造(zao)、催(cui)化(hua)劑的(de)壁(bi)載和系(xi)統的(de)自(zi)動控(kong)制(zhi)方(fang)面還存在(zai)許多技術(shu)難點(dian)，有(you)必(bi)要(yao)進(jin)行(xing)微(wei)反(fan)應系(xi)統中(zhong)表面和界面現象(xiang)、傳遞(di)規(gui)律(lv)、反(fan)應特性和放(fang)大集(ji)成(cheng)的(de)深(shen)人研(yan)究(jiu)。
21世(shi)紀由於(yu)環(huan)境惡化以(yi)及能源(yuan)枯竭(jie)等壹(yi)系(xi)列問(wen)題，使化學(xue)工業(ye)面臨的(de)機(ji)遇(yu)和挑戰(zhan)，由於(yu)微(wei)反(fan)應器表(biao)現(xian)出(chu)的(de)諸多優點(dian)，科(ke)學界(jie)致(zhi)力於(yu)探(tan)索(suo)新(xin)的(de)反(fan)應途徑(jing)使化工(gong)生(sheng)產更加經(jing)濟(ji)和環保(bao)。所以(yi)我們(men)有(you)必(bi)要(yao)相信微(wei)反(fan)應器將(jiang)在(zai)化學工業(ye)中(zhong)發揮(hui)出(chu)巨(ju)大的(de)作(zuo)用
