微通道(dao)反(fan)應器(qi)是壹種(zhong)反(fan)應物(wu)質(zhi)在微小通道(dao)內(nei)連續(xu)流(liu)動、發生(sheng)反(fan)應、同時實現換(huan)熱的裝(zhuang)備。狹(xia)義(yi)上，微反(fan)應器(qi)的通道(dao)尺(chi)寸(cun)壹般(ban)在500微米以內(nei)，以實現分(fen)子(zi)間(jian)擴(kuo)散(san)距離(li)足(zu)夠(gou)短(duan)、傳質(zhi)效率高(gao)，和(he)比(bi)表面(mian)積(ji)大(da)、換(huan)熱(re)效(xiao)率高(gao)這(zhe)樣(yang)的特性(xing)。然(ran)而(er)，隨著精細(xi)化(hua)工行業對微反(fan)應器(qi)用於(yu)化(hua)學品(pin)壹定(ding)規模工(gong)業化(hua)生(sheng)產的需求(qiu)，和(he)微反(fan)應器(qi)通道(dao)的(de)不斷(duan)優化(hua)與(yu)改(gai)進，微反(fan)應通道(dao)尺(chi)寸(cun)早已達(da)到毫(hao)米級。因(yin)此，廣(guang)義上，微反(fan)應器(qi)是指能夠(gou)實現高(gao)效(xiao)換熱、高(gao)效(xiao)傳質(zhi)的連續(xu)式平推(tui)流(liu)反(fan)應器(qi)。
微反(fan)應器(qi)的制造(zao)可以由(you)金屬和(he)非金屬等多種材(cai)質(zhi)經過(guo)精密微通道(dao)加(jia)工與(yu)密封(feng)實現。通常使(shi)用(yong)的材(cai)質(zhi)包括有(you)：玻璃、碳化(hua)矽(gui)、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、特種(zhong)合金等等，反(fan)應器(qi)的溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)（通常為(wei)-50oC–200oC）和(he)壓(ya)力(li)範(fan)圍(wei)（可達(da)50公斤以上）也(ye)足(zu)夠寬(kuan)，可以滿(man)足(zu)多種化(hua)學反(fan)應對工(gong)藝條件的(de)需求(qiu)。
微反(fan)應器(qi)是壹種(zhong)“工(gong)藝強化(hua)”利器(qi)，可以讓(rang)反(fan)應在受控(kong)的時間(jian)和(he)空(kong)間(jian)內以更(geng)高(gao)的(de)溫(wen)度(du)、更(geng)高(gao)的(de)濃度(du)、和(he)更(geng)快的混(hun)合來快速完(wan)成(cheng)。通過工(gong)藝強化(hua)，化(hua)學反(fan)應通常可以在分(fen)鐘級、甚(shen)至(zhi)秒級實現轉(zhuan)化(hua)，同時能夠(gou)較好地(di)控(kong)制副(fu)反(fan)應與(yu)雜質(zhi)的生(sheng)成(cheng)，從(cong)而(er)達(da)到提(ti)高(gao)收(shou)率、提升安全性、提(ti)高(gao)合(he)成效率的綜(zong)合(he)效(xiao)果。
然(ran)而(er)，微反(fan)應器(qi)並不(bu)是萬能的(de)技術(shu)，對(dui)微反(fan)應器(qi)適(shi)用(yong)性的準(zhun)備判(pan)斷是應用微反(fan)應器(qi)進行技術(shu)開(kai)發的(de)重要壹步。可以從(cong)四個(ge)方面(mian)判(pan)斷其在具(ju)體(ti)化(hua)學反(fan)應上的(de)適(shi)用(yong)性：
壹、反(fan)應體(ti)系(xi)流動性是否良好：
即(ji)，是否存(cun)在影(ying)響(xiang)體(ti)系(xi)流動性的(de)因素。通常，液(ye)液(ye)相反(fan)應、氣液(ye)相(xiang)反(fan)應、甚(shen)至(zhi)氣液(ye)固三(san)相(xiang)催(cui)化(hua)類反(fan)應（如(ru)催(cui)化(hua)加氫），均(jun)可以在微反(fan)應器(qi)內實現穩定流(liu)動。然(ran)而(er)，若(ruo)反(fan)應原料、中間(jian)態、或(huo)者反(fan)應產物(wu)存(cun)在固體(ti)，則需要考(kao)慮(lv)固體(ti)含(han)量、形(xing)態等，以不(bu)堵塞(sai)反(fan)應通道(dao)為(wei)前提(ti)。另(ling)外(wai)，對(dui)於(yu)某些高(gao)粘(zhan)度(du)體(ti)系(xi)，同樣(yang)存(cun)在流動性障(zhang)礙，其實用性(xing)需要仔(zai)細(xi)考(kao)察(cha)。
二(er)、反(fan)應體(ti)系(xi)是否受傳質(zhi)控(kong)制：
從反(fan)應物(wu)到產物(wu)的反(fan)應轉(zhuan)化(hua)速率受到(dao)傳質(zhi)速率和(he)本(ben)征反(fan)應速率的影(ying)響(xiang)。相對(dui)較慢的壹個(ge)速(su)率通常決(jue)定了(le)整(zheng)個(ge)反(fan)應轉(zhuan)化(hua)速率。對於(yu)液(ye)液(ye)非均(jun)相反(fan)應、氣液(ye)非均(jun)相反(fan)應、氣液(ye)固催(cui)化(hua)反(fan)應等，反(fan)應轉(zhuan)化(hua)速率往往(wang)受(shou)到(dao)傳質(zhi)速率的影(ying)響(xiang)比較(jiao)顯著。其中壹個(ge)表現就(jiu)是，如(ru)果攪拌速(su)度(du)加(jia)快，則反(fan)應轉(zhuan)化(hua)速率加快。然(ran)而(er)，對於(yu)工(gong)業化(hua)反(fan)應設備(bei)，無(wu)法大(da)幅(fu)度(du)提(ti)升攪拌速(su)度(du)。因(yin)此，通過微反(fan)應器(qi)的應(ying)用(yong)可以強(qiang)化(hua)傳質(zhi)速率，從而(er)提升整(zheng)體(ti)反(fan)應速率。
三、反(fan)應體(ti)系(xi)是否存(cun)在換熱限(xian)制：
反(fan)應器(qi)的有(you)效(xiao)換熱(re)面(mian)積(ji)和(he)整(zheng)體(ti)換(huan)熱系數(shu)是反(fan)應“撤熱(re)”的(de)重(zhong)要指(zhi)標(biao)。換(huan)熱(re)效(xiao)率不夠(gou)，輕(qing)則反(fan)應雜質(zhi)增(zeng)加，重(zhong)則發生(sheng)反(fan)應失(shi)控(kong)。對於(yu)常(chang)規存(cun)在換熱局限(xian)的(de)反(fan)應設備(bei)，如(ru)攪拌式反(fan)應釜，通常采(cai)用(yong)長時間(jian)緩慢滴加、大(da)量(liang)溶(rong)劑(ji)稀(xi)釋反(fan)應、大(da)幅(fu)度(du)降(jiang)低(di)反(fan)應溫(wen)度(du)等操(cao)作(zuo)以減(jian)緩反(fan)應速度(du)，適(shi)應(ying)反(fan)應器(qi)的換(huan)熱(re)能力(li)。此類反(fan)應往往(wang)可以利(li)用微反(fan)應器(qi)的高(gao)換(huan)熱能力(li)的特點得到本質(zhi)改(gai)善。
四、反(fan)應本征(zheng)動力(li)學速度(du)：
反(fan)應本征(zheng)動力(li)學速度(du)與(yu)反(fan)應的活(huo)化(hua)能、反(fan)應物(wu)濃度(du)、反(fan)應溫(wen)度(du)、和(he)催(cui)化(hua)劑等因素(su)密切相關(guan)。微反(fan)應器(qi)擅長處理本征(zheng)動力(li)學速度(du)為(wei)快速和(he)中(zhong)速的反(fan)應。本征(zheng)反(fan)應速率過慢的反(fan)應仍(reng)然(ran)無法通過微反(fan)應器(qi)工藝強化(hua)實現秒(miao)級或(huo)者分(fen)鐘級反(fan)應。雖(sui)然(ran)很(hen)多反(fan)應並沒有(you)本(ben)征反(fan)應速率的研(yan)究(jiu)數(shu)據，但是實踐(jian)中常(chang)見硝化(hua)反(fan)應、重氮化(hua)反(fan)應、氯化(hua)反(fan)應、氧化(hua)過氧(yang)化(hua)反(fan)應等等，反(fan)應速率較快。而(er)需要高(gao)溫(wen)長時間(jian)加熱(re)的反(fan)應，往往(wang)本(ben)征反(fan)應速率較慢。
