微反應(yīng)器的“微” 表示工藝流體的通道在微米級(jí)別，而不是反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含成百萬(wàn)上千萬(wàn)的微型通道，因此也實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。微反應(yīng)設(shè)備即微通道反應(yīng)器，利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之間的微型反應(yīng)器。

　　該常規(guī)方法顯示了傳統(tǒng)的批量合成的一個(gè)典型的問(wèn)題，批量合成是一個(gè)空間分辨過(guò)程，反應(yīng)的輸出由反應(yīng)容器的大小決定-容器越大則反 應(yīng)的輸出越大。與批處理模式形成鮮明對(duì)比的是，在流動(dòng)化學(xué)中，化學(xué)合成是一個(gè)時(shí)間分辨過(guò)程。試劑流持續(xù)地被泵入流反應(yīng)器中進(jìn)行混合和反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)物也即時(shí)從反應(yīng)器中持續(xù)流出，因此合成規(guī)模只由流速和運(yùn)行時(shí)間來(lái)決定，內(nèi)部體積小于一升的相同的反應(yīng)器可以在較快流速下運(yùn)行一整天以產(chǎn)出千克級(jí)的材料， 或者運(yùn)行幾分鐘以得到較小的微克級(jí)的產(chǎn)出。

　　其他參數(shù)，不是大小決定了微反應(yīng)器的性能以及它是否能夠提供比傳統(tǒng)的間歇式反應(yīng)器更好的性能。首先，需要選擇反應(yīng)器的材料。微反應(yīng)器可以很容易使用金屬、玻璃或硅來(lái)制造?？紤]到價(jià)格和溶劑兼容性或熱傳導(dǎo)生，每種材料都具有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。我們優(yōu)先選擇的材料是玻璃對(duì)于侵蝕性的介質(zhì)和溶劑，玻璃可以提供很高的兼容性。

　　微反應(yīng)設(shè)備從材質(zhì)的角度可分為金屬材質(zhì)和非金屬材質(zhì)，從通道設(shè)計(jì)的角度可分為簡(jiǎn)單通道和復(fù)雜通道。怎么樣去評(píng)價(jià)一款微反應(yīng)器？主要從以下4個(gè)方面：

　?、?傳質(zhì)性能。傳質(zhì)性能受到通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、流速范圍、停留時(shí)間分布、壓力降等因素影響。

　?、?傳熱性能。微反應(yīng)器是一種換熱能力強(qiáng)的技術(shù)裝備，其換熱能力受流速、溫差、材質(zhì)、換熱介質(zhì)等因素影響。

　　③ 放大的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)型微反應(yīng)器到工業(yè)化微反應(yīng)器應(yīng)當(dāng)保持比較好的傳質(zhì)、傳熱、停留時(shí)間一致性。

　?、?材質(zhì)和加工，設(shè)備的耐腐蝕性、密封性、耐壓性、死體積應(yīng)當(dāng)與具體的工況相匹配。
 

　　微反應(yīng)設(shè)備的主要特征

　　1、大比表面積：強(qiáng)化了傳質(zhì)、傳熱；縮短了擴(kuò)散時(shí)間，實(shí)現(xiàn)流體間的快速均勻混合以及等溫操作；通道內(nèi)作用力主要為：界面張力，粘性應(yīng)力以及毛細(xì)管力。

　　2、流動(dòng)行為：流體流動(dòng)通常屬于層流；具有很強(qiáng)的方向性、對(duì)稱性和高度有序性；具有窄的停留時(shí)間分布和均勻的傳質(zhì)過(guò)程；便于對(duì)過(guò)程進(jìn)行精確的理論描述和模擬。

　　3、催化劑的高通量篩選：催化劑用量少，操作連續(xù)，安全；適用于含有毒物質(zhì)、易爆、危險(xiǎn)的反應(yīng)。

　　4、無(wú)放大效應(yīng)：通過(guò)集成眾多的反應(yīng)器可以處理大批量的原料；節(jié)省從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)過(guò)程的時(shí)間和成本。