微反應器是一種建立在連續流動基礎上的微管道式反應器，用以替代傳統反應器，如玻璃燒瓶、漏斗，以及工業有機合成中常用的反應釜等傳統間歇反應器。在微反應器中有大量的以精密加工技術製作的微型反應通道，它可以提供極大的比表面積，傳質傳熱效率極高。另外，微反應器以連續流動代替間歇操作，使準確控制反應物的停留時間成為可能。這些特點使有機合成反應在微觀尺度上得到精確控制，為提高反應選擇性和操作安全性提供了可能。
基本介紹
- 中文名：微反應技術
- 對象：反應
- 工具：微反應器
- 基礎：連續流動
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原理和優勢
微反應技術的優勢包括：
1 對反應溫度的精確控制：微反應設備極大的比表面積決定了微反應器有極大的換熱效率，即使是反應瞬間釋放出大量熱量，微反應器也可及時將其導出，維持反應溫度穩定。而在常規反應器中的強放熱反應，由於換熱效率不夠高，常常會出現局部過熱現象。而局部過熱往往導致副產物生成，這就導致收率和選擇性下降。而且，在生產中劇烈反應產生的大量熱量如果不能及時導出，會導致沖料事故甚至發生爆炸。
2 對反應時間的精確控制：常規的批次反應，往往採用將反應物逐漸滴加的方式來防止反應過於劇烈。這就使一部分物料的停留時間過長。而在很多反應中，反應物、產物、或中間過渡態產物在反應條件下停留時間過長就會導致副產物的產生，使反應收率降低。而微反應器技術採取的是微管道中的連續流動反應，可以精確控制物料在反應條件下的停留時間。一旦達到最佳反應時間就立即將物料傳遞到下一步反應，或終止反應，這樣就有效避免了因反應時間長而導致的副產物。
3 物料以精確比例瞬間均勻混和：在那些對反應物料配比要求很嚴格的快速反應中，如果混合不夠好，就會出現局部配比過量，導致產生副產物，這一現象在批次反應器中很難避免，而微反應器的反應通道一般只有數十微米，物料可以按配比精確快速均勻混和，從而避免了副產物的形成。
4 結構保證安全：與間歇式反應釜不同，微反應器採用連續流動反應，因此在反應器中停留的化學品數量總是很少的，即使萬一失控，危害程度也非常有限。而且，由於微反應器換熱效率極高，即使反應突然釋放大量熱量，也可以被迅速導出，從而保證反應溫度的穩定，減少了發生安全事故和質量事故的可能性。因此微反應器可以輕鬆應對苛刻的工藝要求，實現安全高效生產。
5 無放大效應：精細化工生產多使用間歇式反應器。由於大生產設備與小試設備傳熱傳質效率的不同，小試工藝放大時，一般需要一段時間的摸索。一般的流程都是：小試―中試―大生產。利用微反應器技術進行生產時，工藝放大不是通過增大微通道的特徵尺寸，而是通過增加微通道的數量來實現的，所以小試最佳反應條件不需做任何改變就可直接用於生產，不存在常規批次反應器的放大難題，從而大幅縮短了產品由實驗室到市場的時間。
技術供應商
拜耳-埃爾費爾德微技術公司（Ehrfeld Mikrotechnik BTS，簡稱EMB)是全球領先的微反應器技術的供應商。EMB開發的Miprowa系列微反應器已經被世界各大化工公司套用於工藝開發與生產中。2010年EMB與龍沙公司（Lonza）合作向市場推出了符合GMP認證要求的可以用於藥物生產的Flowplate系列微反應器。
中國相關
在國內，微反應技術處於研究與開發階段。雖然有很多高校從事微反應技術研究，尚沒有成熟的國產設備面世。
