反應時間從(cong) 幾小時~幾十小時縮短到幾十秒，甚至幾秒，讓體(ti) 積龐大的傳(chuan) 統反應容器瘦身至以升、毫升為(wei) 單位的微反應器，這樣的科技探索已經有了初步成功實踐。問世僅(jin) 20餘(yu) 年的微化工技術以它獨有的魅力讓我們(men) 對未來的化工生產(chan) 充滿遐想：利用可直接放大、安全性高、反應過程易控的技術改變化學工業(ye) 汙染重、能耗高和安全性差的傳(chuan) 統形象，實現化工生產(chan) 過程的強化、微型化和綠色化，大幅提高化工生產(chan) 的資源和能源利用效率。微化工技術給我們(men) 直觀的感受就是能顯著縮短反應時間和縮小反應係統的體(ti) 積。德國默克公司曾通過微化工技術將格利雅試劑酮還原反應時間從(cong) 數小時降至幾秒鍾。在我國，中石化公司催化劑長嶺分公司工業(ye) 運行2年的磷酸二氫銨生產(chan) 微化工係統產(chan) 能可達8萬(wan) 噸，但係統中各設備的體(ti) 積均不足6升。這些案例展示了微化工技術激動人心的一麵。 化學工業(ye) 中的許多反應屬強放熱過程，存在爆炸危險。“而采用微反應技術能夠提高過程反應的效率，改善過程反應的安全性。”據中科院大連化物所陳光文研究員介紹，微化工技術的開發與(yu) 應用，將會(hui) 改變現有化工設備的性能、體(ti) 積、能耗和物耗，對化學工業(ye) 的發展產(chan) 生重大影響。例如目前工業(ye) 應用的烴類硝化反應時間一般在數十分鍾至數小時，但在微反應器內(nei) 可采用絕熱硝化並同時改變工藝條件，將反應時間縮短至數秒。
由於(yu) 微化工設備的內(nei) 部通道特征尺度通常在幾十微米至幾百微米，可實現反應物料間的超快速微觀混合；流體(ti) 與(yu) 器壁間有很大的接觸麵積，能顯著提高流體(ti) 間的換熱效率，可實現反應過程的原位高效換熱，其傳(chuan) 熱、傳(chuan) 質能力較常規尺度提高1～3個(ge) 數量級。另外，由於(yu) 通道特征尺度小於(yu) 火焰傳(chuan) 播的臨(lin) 界尺度且微反應器內(nei) 反應物持有量小，因而具有內(nei) 在安全性，將其應用於(yu) 快速混合、強放熱及易燃易爆的反應過程，能顯著提高過程的安全性，並可實現連續化操作。此外，由於(yu) 微化工設備結構的模塊化，易於(yu) 實現直接放大（設備單元並聯），可快速推進實驗室成果的實用化進程。由此可見，采用微反應技術可大幅度提高反應過程中的資源和能量的利用效率，減小過程係統的體(ti) 積或提高單位體(ti) 積的生產(chan) 能力，實現化工生產(chan) 過程安全、過程強化、微型化和綠色化。
我國在微化工技術產(chan) 業(ye) 化上已小有成就。據記者了解，雖然在微化工技術領域起步較晚，但由於(yu) 在研究初期科研單位就積極與(yu) 產(chan) 業(ye) 界開展合作，加速了我國微化工技術的產(chan) 業(ye) 化進程，形成了一些具有自主知識產(chan) 權的微化工技術。清華大學化學工程聯合國家重點實驗室借鑒膜乳化技術，成功開發出萬(wan) 噸級膜分散微結構反應器製備單分散納米碳酸鈣的工業(ye) 裝置，大連化物所開發的已穩定工業(ye) 運行兩(liang) 年的8萬(wan) 噸/年磷酸二氫銨微化工係統；近日大連化物所與(yu) 勝利油田中勝環保有限公司合作開發的百千噸級用於(yu) 石油磺酸鹽生產(chan) 的微反應技術均實現了工業(ye) 化應用，這些充分證明了微化工技術在工業(ye) 規模上的可行性。
升華硫裝置：可以預見，微化工技術的成功開發與(yu) 應用將會(hui) 對整個(ge) 化學化工領域產(chan) 生重大影響。在未來的5~10年內(nei) ，微反應技術將會(hui) 在精細化工、納米材料以及基於(yu) 微反應技術的新過程等領域獲得較廣泛的應用。中化新網訊 讓反應時間從(cong) 幾小時~幾十小時縮短到幾十秒，甚至幾秒，讓體(ti) 積龐大的傳(chuan) 統反應容器瘦身至以升、毫升為(wei) 單位的微反應器，這樣的科技探索已經有了初步成功實踐。問世僅(jin) 20餘(yu) 年的微化工技術以它獨有的魅力讓我們(men) 對未來的化工生產(chan) 充滿遐想：利用可直接放大、安全性高、反應過程易控的技術改變化學工業(ye) 汙染重、能耗高和安全性差的傳(chuan) 統形象，實現化工生產(chan) 過程的強化、微型化和綠色化，大幅提高化工生產(chan) 的資源和能源利用效率。微化工技術給我們(men) 最直觀的感受就是能顯著縮短反應時間和縮小反應係統的體(ti) 積。德國默克公司曾通過微化工技術將格利雅試劑酮還原反應時間從(cong) 數小時降至幾秒鍾。在我國，中石化公司催化劑長嶺分公司工業(ye) 運行2年的磷酸二氫銨生產(chan) 微化工係統產(chan) 能可達8萬(wan) 噸，但係統中各設備的體(ti) 積均不足6升。這些案例完美展示了微化工技術激動人心的一麵。 化學工業(ye) 中的許多反應屬強放熱過程，存在爆炸危險。“而采用微反應技術能夠提高過程反應的效率，改善過程反應的安全性。”據中科院大連化物所陳光文研究員介紹，微化工技術的開發與(yu) 應用，將會(hui) 改變現有化工設備的性能、體(ti) 積、能耗和物耗，對化學工業(ye) 的發展產(chan) 生重大影響。例如目前工業(ye) 應用的烴類硝化反應時間一般在數十分鍾至數小時，但在微反應器內(nei) 可采用絕熱硝化並同時改變工藝條件，將反應時間縮短至數秒。
由於(yu) 微化工設備的內(nei) 部通道特征尺度通常在幾十微米至幾百微米，可實現反應物料間的超快速微觀混合；流體(ti) 與(yu) 器壁間有很大的接觸麵積，能顯著提高流體(ti) 間的換熱效率，可實現反應過程的原位高效換熱，其傳(chuan) 熱、傳(chuan) 質能力較常規尺度提高1～3個(ge) 數量級。另外，由於(yu) 通道特征尺度小於(yu) 火焰傳(chuan) 播的臨(lin) 界尺度且微反應器內(nei) 反應物持有量小，因而具有內(nei) 在安全性，將其應用於(yu) 快速混合、強放熱及易燃易爆的反應過程，能顯著提高過程的安全性，並可實現連續化操作。此外，由於(yu) 微化工設備結構的模塊化，易於(yu) 實現直接放大（設備單元並聯），可快速推進實驗室成果的實用化進程。由此可見，采用微反應技術可大幅度提高反應過程中的資源和能量的利用效率，減小過程係統的體(ti) 積或提高單位體(ti) 積的生產(chan) 能力，實現化工生產(chan) 過程安全、過程強化、微型化和綠色化。
微化工技術與(yu) 傳(chuan) 統化工工藝的最大區別是需要研究開發適合於(yu) 微反應係統的快速反應工藝條件。陳光文對此解釋說，由於(yu) 化學反應過程大多為(wei) 複雜反應體(ti) 係，因此需深入研究主、副反應的本征動力學以及反應過程行為(wei) ，優(you) 化工藝條件以提高主反應速率、控製副反應速率，最終提高目的產(chan) 物的選擇性。他認為(wei) 這也是目前微反應技術工業(ye) 化應用需要攻克的難關(guan) 之一。
微化工技術的光明前景已引起各國研究機構的高度重視，各國政府都相繼製訂研究計劃。然而，迄今為(wei) 止，微化工技術在化工生產(chan) 過程的實際應用尚不多見，業(ye) 界也一直處於(yu) 觀望狀態。陳光文認為(wei) ，其原因一方麵在於(yu) 微化工技術一些高難度問題尚未得到圓滿解決(jue) ，比如微反應器的加工及材質選擇，以及多個(ge) 微反應器串並聯導致的成本增加，因此仍需要不斷深化微化工技術的相關(guan) 基礎研究。同時，由於(yu) 微化工技術研究初期主要集中在高校和科研機構的實驗室，產(chan) 業(ye) 界雖有關(guan) 注但介入不多，因此對微化工係統的放大和集成技術的研究機會(hui) 少，大大減緩了微化工技術的實用化進程。他建議學術界應與(yu) 產(chan) 業(ye) 界積極合作，開展各種類型反應的工業(ye) 應用示範，共同推進微化工技術的工業(ye) 進程。
我國在微化工技術產(chan) 業(ye) 化上已小有成就。據記者了解，雖然在微化工技術領域起步較晚，但由於(yu) 在研究初期科研單位就積極與(yu) 產(chan) 業(ye) 界開展合作，加速了我國微化工技術的產(chan) 業(ye) 化進程，形成了一些具有自主知識產(chan) 權的微化工技術。清華大學化學工程聯合國家重點實驗室借鑒膜乳化技術，成功開發出萬(wan) 噸級膜分散微結構反應器製備單分散納米碳酸鈣的工業(ye) 裝置，大連化物所開發的已穩定工業(ye) 運行兩(liang) 年的8萬(wan) 噸/年磷酸二氫銨微化工係統；近日大連化物所與(yu) 勝利油田中勝環保有限公司合作開發的百千噸級用於(yu) 石油磺酸鹽生產(chan) 的微反應技術均實現了工業(ye) 化應用，這些充分證明了微化工技術在工業(ye) 規模上的可行性。
可以預見，微化工技術的成功開發與(yu) 應用將會(hui) 對整個(ge) 化學化工領域產(chan) 生重大影響。在未來的5~10年內(nei) ，微反應技術將會(hui) 在精細化工、納米材料以及基於(yu) 微反應技術的新過程等領域獲得較廣泛的應用。
