微流道反應器的應用。
1硝化反應。
研究了微孔道反應器中苯酚的自催化硝化反應,該反應的反應溫度為(wei) 20℃。該反應在常規反應器中進行,對體(ti) 積為(wei) lL的反應進行劇烈的放熱,溫度升至55℃,而在微反應器中進行時,溫度變化不大於(yu) 5℃,收得率由55%提高到75%,同時產(chan) 品純度提高,副產(chan) 物含量明顯降低。
2催化氫化反應。
在微流道反應器中,使在爆炸極限內(nei) 的氫-氧催化燃燒反應在高空速、低壓降、等溫及動力學控製區安全地進行,進入H2的量濃度為(wei) 8%,反應溫度150℃,轉化率可達90%。
3低溫反應。
在微流道反應器中,Kawaguehi等[14]研究了環己醇的Swerm氧化反應。傳(chuan) 統反應器-70℃反應條件下,環己酮的收率為(wei) 83%,在-20℃時,由於(yu) 局部過熱,產(chan) 率急劇下降至19%。微孔道反應器中,在-20℃下反應2.4s,環己酮的收率可達88%;在0~20℃範圍內(nei) ,通過精確控製反應物在微通道中的停留時間,可以使反應時間縮短到0.01s,環己酮的收率可達89%。
4氧化反應。
在反應溫度70~115℃、反應時間3s、壓力0.3~0.5kPa的條件下,用雙氧水為(wei) 氧化劑,硝酸鐵為(wei) 催化劑,在反應溫度為(wei) 70~115℃、反應時間為(wei) 3s和0.3~0.5kPa的條件下,轉化率高達99%。
5加成反應
在微量比值為(wei) 1∶1的條件下,研究了草酸二烷基與(yu) 芳基鋰及其衍生物的反應,在量比為(wei) 1∶1的條件下快速反應,反應轉化率提高到98%。
6溴化和氯化。
在微通道反應器中,通過叔丁醇的溴化反應製備溴代叔丁烷,叔丁醇的轉化率分別為(wei) 92.3%、99.1%、88.3%和86.5%。與(yu) 傳(chuan) 統工藝相比,微通道技術提高了反應效率,降低了反應條件的要求,減少了廢酸的產(chan) 生,提高了生產(chan) 效率。
7氟化。
在單通道鎳基反應器中對二酮和酮酯等進行選擇性氟化和全氟化。用甲酸作溶劑,在進樣過程中注入混合有10%氟的氮。當氣體(ti) 從(cong) 通道中間流過時,液體(ti) 在通道表麵形成一層液膜,使氣液之間的相接觸麵積大,反應迅速。結果表明,由鎳形成的通道有利於(yu) 中間體(ti) 的生成,具有的催化作用。
8環化反應。
在微通道反應器中對環氧丙烷進行連續合成,其轉化率達99.6%,環氧氯丙烷收率達98.5%。
9重氮化反應。
Hartung等采用多種溶劑,采用多步法合成重氮甲烷前驅體(ti) ,其重氮化反應產(chan) 率達90%以上,明顯高於(yu) 常規反應器產(chan) 品的收率。
10酯化反應。
采用內(nei) 徑0.6mm的不鏽鋼毛細管反應器,在合適的工藝條件下,隻需14.3min的反應時間,巰基乙酸甲酯的收率可達94%以上,與(yu) 常規間歇釜式反應器相比,反應時間大大縮短,產(chan) 品酯的收率可達94%以上。