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课题名称：微通道反应器在有机合成中的应用研究第一部分：课题介绍微通道反应器亦即微反应器，是一种利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之间的微型反应器。微反应器是一种连续流动的管道式反应器。微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别，而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道，因此也实现很高的产量。微反应器技术由于其在化学工业中的成功应用而引起越来越广泛地关注。它包括化工单元所需要的混合器、换热器、反应器、控制器等,但是,其管道尺寸远远小于常规管式反应器。微反应器内部是由直径为10～500μm的很多微管并联而成,有极大的比表面积,由此带来的根本优势是极大的换热效率和混合效率。换句话说,可以精确控制反应温度和反应物料按精确配比瞬时混合。这些都是提高收率、选择性、安全性,以及提高产品质量的关键因素。微反应器设备根据其主要用途或功能可以细分为微混合器，微换热器和微反应器。由于其内部的微结构使得微反应器设备具有极大的比表面积，可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍。微反应器有着极好的传热和传质能力，可以实现物料的瞬间均匀混合和高效的传热，因此许多在常规反应器中无法实现的反应都可以微反应器中实现。目前微反应器在化工工艺过程的研究与开发中已经得到广泛的应用，商业化生产中的应用正日益增多。其主要应用领域包括有机合成过程，微米和纳米材料的制备和日用化学品的生产。在化工生产中，最新的Miprowa技术已经可以实现每小时上万升的流量。通过文献检索对微反应器在化工工艺过程的研究与开发应用的检索，可以了解目前科学研究领域在微反应方面的最新进展，有助于相关课题的研究。第二部分：检索报告部分1.万方数据库检索词：微通道反应器微反应器微反应有机合成检索式：微通道+微通道反应器+微反应器+微反应检索结果：205篇论文选取其中25篇1【篇名】微通道反应器内氢气催化燃烧【作者】曹彬,陈光文,袁权等【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023【出处】化工学报,JOURNALOFCHEMICALINDUSTRYANDENGINEERING(CHINA)2004,55(1)【ISSN】0438-1157【页码】42-47【摘要】在微尺度化学反应器内对氢气/空气催化燃烧反应进行了研究,考察了操作条件对反应行为的影响,并建立相应的数学模型,同时也对该类反应器应用于强放热反应过程的动力学研究进行初步的探讨.实验过程中H2入口浓度为3%(mol)～15%(mol),结果表明微通道反应器可使处于爆炸极限内的氢氧催化燃烧反应在高空速、低压降、等温及动力学控制区内安全地进行.在H2入口浓度8%(mol)、反应温度150℃、空速1.0×106h-1条件下,转化率高达90%.2【篇名】微反应器研究及展望【作者】郑亚锋,赵阳,辛峰等【作者单位】天津大学化工学院,天津,300072【出处】化工进展,CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2004,23(5)【ISSN】1000-6613【页码】461-467【摘要】综合概括了微反应器(微通道反应器)的基本概念,把微反应器与其他微通道设备相区别;从化学反应工程的角度按气固相催化微反应器、液液相微反应器、气液相微反应器和气液固三相催化微反应器等类型对各种新型微反应器予以简略而突出的介绍;从其几何特性出发系统而深入地阐述了微反应器具有的一系列超越传统反应器的独特优越性;简略介绍了微反应器的制作、研究现状和展望.3【篇名】微通道反应器中反应沉淀过程的工艺研究【作者】向阳,王琦安,杨旷等【作者单位】北京化工大学,教育部超重力工程研究中心,北京100029【出处】高校化学工程学报,JOURNALOFCHEMICALENGINEERINGOFCHINESEUNIVERSITIES2009,23(3)【ISSN】1003-9015【页码】474-479【摘要】采用Y型和线型微通道反应器,成功制备出平均粒径为35～110nm、无因次方差为0.2～0.3的纳米BaSO4颗粒:同时利用TEM、BET及XRD分别对微反应器和普通反应釜合成的硫酸钡粉体性质进行了表征.实验结果表明,反应物流量增大,混合效率提高,平均粒径及方差下降;初始浓度或体积流量比增加,粒径下降:在相同的工艺条件下,通过较大尺寸Y型微反应器制备的颗粒粒径及方差略大于小尺寸Y型合成的,而线型微反应器合成的产物粒子粒径最小.4【篇名】微通道反应器中催化裂解合成N,N-二甲基丙烯酰胺新工艺研究【作者】韩非,余武斌,李郁锦等【作者单位】浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江,杭州,310032;中国科学院大连化学物理研究所,辽宁,大连,116023【出处】高校化学工程学报,JOURNALOFCHEMICALENGINEERINGOFCHINESEUNIVERSITIES2009,23(1)【ISSN】1003-9015【页码】166-170【摘要】N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)是一种具有广泛开发应用前景的精细化工原料,在石油开采、纤维塑料改性、精细化工、生命科学等领域有广阔应用前景.研究了微通道反应器中以3-(N,N-二甲氨基)-N,N-二甲基丙酰胺(DMDA)为原料、四丁基溴化铵(TBAB)为催化剂合成DMAA的催化裂解新工艺.考察了催化剂用量、体积流速、反应温度对DMDA单程转化率的影响.优化选择了较优工艺参数组合:催化剂用量m(TBAB):m(DMDA)为O.02,体积流速O.24mL·min-1,反应温度270℃,DMDA单程转化率达17.O%,时空转化率(STC)达2.36×109mol·m-3·h-1.微通道反应器中时空收率是常规反应器的1500倍.5【篇名】微通道反应器在合成反应中的应用【作者】穆金霞,殷学锋【作者单位】浙江大学化学系,杭州,310027【出处】化学进展,PROGRESSINCHEMISTRY2008,20(1)【ISSN】1005-281X【页码】60-75【摘要】微流控学(microfluidics)是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学,是近10年来迅速崛起的新交叉学科.流体在微流控芯片微米级通道中,由于尺度效应导致了许多不同于宏观体系的特点,例如分子间扩散距离短、微通道的比表面积大、传热和传质速度快等,促进了微流控芯片在有机合成反应中的发展.本文总结了微通道反应器的特点、微通道反应器中常用的流体驱动技术和微通道中流体的混合技术.通过一系列在微流控芯片中进行的有机合成反应,包括液-液均相反应、催化反应、相转移反应和异常激烈的有机合成反应等,进一步说明了微通道反应器同时具有微量和连续流动的优点.微通道反应器的发展不但在合成路线的优化方面有重要意义,而且有助于相关化学工业过程的改进.6【篇名】微通道反应器中二氯丙醇环化反应【作者】张跃,李津石,严生虎等【作者单位】常州大学精细化工研究所,江苏常州,213164【出处】化工进展,ChemicalIndustryandEngineeringProgress2012,31(1)【ISSN】1000-6613【页码】189-192【摘要】研究了微通道反应器内二氯丙醇的环化制备环氧氯丙烷的反应,考察了反应温度、原料配比、停留时间等单因素对环氧氯丙烷收率的影响。实验确定了较优的工艺参数组合：环化反应温度50℃,二氯丙醇与氢氧化钠的摩尔比1∶1.2,停留时间45s,NaOH质量分数20%时ECH的收率达到95.2%。在微通道反应的时空转化率要比常规反应高出两个数量级。与传统的工艺方法相比,微通道反应中环氧氯丙烷的收率提高了10%,降低了过程的能耗,废水排放量减少了45%。7【篇名】微通道反应器内氯苯硝化反应研究【作者】余武斌,高建荣,李郁锦等【作者单位】浙江工业大学,绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江,杭州,310032【出处】精细化工,FINECHEMICALS2010,27(1)【ISSN】1003-5214【页码】97-100【摘要】在微通道反应器内对氯苯硝化反应进行了研究,考察了氯苯与硝酸的摩尔比、体积流速、反应温度等对单程转化率及选择性的影响.实验选择了较优工艺参数组合:n(氯苯):n(硝酸)=1:1.3,n(硝酸):n(硫酸)=1:3,氯苯体积流速0.5mL/min,反应温度80℃,氯苯单程转化率达74.8%,n(邻硝基氯苯):n(对硝基氯苯)=0.56:1,时空转化率(STC)达4.07×10~9mol/(m~3·h).微通道反应器内,时空转化率是常规反应器的3.08×10~4倍.8【篇名】微通道反应器内乙苯连续氧化反应工艺研究【作者】严生虎,沈卫,张跃等【作者单位】常州大学化工设计研究院,江苏常州,213164【出处】现代化工,ModernChemicalIndustry2012,32(4)【ISSN】0253-4320【页码】94-97【摘要】研究了在“心型”结构微通道反应器内乙苯与过氧化氢反应连续合成苯乙酮的氧化工艺过程,考察了乙苯与催化剂醋酸钴的摩尔比、停留时间、溶剂量、反应温度等对单程转化率及选择性的影响.在典型的工艺条件下,n(醋酸钴)∶n(乙苯)=13％.停留时间70s,促进剂Br/Co=1.75,V(冰乙酸)/V(乙苯)=10∶1,温度为100℃,乙苯的转化率达到30.7％,苯乙酮的选择性达到100％.9【篇名】微通道连续流反应器用于传统搅拌釜的工艺改造【作者】谷杰,王名贤,陈文霆等【作者单位】北京乐威泰克医药技术有限公司,北京,102206;康宁中国(上海)管理有限公司,上海,200040【出处】现代化工,ModernChemicalIndustry2012,32(3)【ISSN】0253-4320【页码】71-73,75【摘要】采用康宁公司的G1微通道连续流反应器对传统的HATP搅拌釜工艺进行了改造和优化,考察了溶剂使用、反应温度、反应物摩尔当量、流速等对反应的影响,进一步优化了工艺条件.改进后的工艺产品质量分数可达98％,目标产物收率近100％,可实现年产30tHATP,不再使用任何有机溶剂,实现了整个工艺过程的零排放连续操作.10【篇名】微通道反应器内异辛醇混硝化过程行为【作者】沈佳妮,赵玉潮,陈光文等【出处】中国化学工程学报（英文版）,CHINESEJOURNALOFCHEMICALENGINEERING2009,17(3)【ISSN】1004-9541【页码】412-418【摘要】Inthispaper,thenitrationcharacteristicofalcoholswithmixedacidforthesynthesisofenergeticmaterialsinastainlesssteelmicroreactorwasinvestigatedexperimentally.Thenitrationof/.vo-octanolwithHNO3-H2SO4mixedacidwaschosenasatypicalmodelreactionwhichinvolvedfastandstrongexothermicliquid-liquidheterogeneousreactionprocess.Theinfluencesofmixedacidcomposition,flowrate,organic/aqueousflowratioandreactiontemperaturehavebeeninvestigated.Theresultsindicatedthatthereactioncouldbeconductedsafelyandstablyinthemicroreactorat2540C,whichareenhancedcomparedto15Corbelowforsafeoperatingconditionsintheconventionalreactors.Moreover,the98.2%co