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Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术
一、微反应技术
微反应技术起源于 20 世纪 90 年代，被誉为“改变未来的 7 种技术之一”，
是一种以微通道反应器为核心部件，集微机电系统和微传感器制造于一体的连续
流动反应技术。微通道反应器一般指利用微加工技术和紧密加工技术制造的管道
式反应器，加工管道尺寸在 10~300μm 之间，由于其内部独特的微通道结构，具
有比表面积大，传质、传热效率高的优点。George-Whiteside 首次使用聚二甲基
硅氧烷（PDMS）创造了低成本的微流体设备，随后美国康宁、巴斯夫以及拜耳
等公司也陆续研发并推广了相关微反应器产品。
目前，国内知名高校和企业，包括大连化学物理研究所、中国科学院过程工
程研究所、清华大学、四川大学、常州大学，以及康宁反应器技术有限公司、山
东豪迈化工技术有限公司等对微反应技术的应用研究也取得了不错的进展。近几
年，国内部分地区正在逐步推动开展微通道等连续流反应技术的推广应用，浙江
省已实施 35 套工业化微通道反应器、管式反应器等连续流反应装置，其中一家
涉及重氮化工艺企业成功实施两套微通道连续重氮化工艺项目，与传统间歇釜式
工艺相比，真正实现了产量、经济效益“做加法”，安全风险、能耗、碳排放量
等“做减法”。
微通道连续流工艺为企业带来了显著的经济效益，主要原因在于其本身具有
以下几方面优势。
（一）高传递性
微反应器作为一种微型化的化学反应装置，因其独特的结构和优异的物理性
能，在现代化学反应过程中发挥着越来越重要的作用。其内部设计的复杂流道和
紧凑的结构赋予了它许多优势，主要体现在以下几个方面：
尺寸优势：微反应器的尺寸远小于传统反应器，这种微型化带来了显著的空
间利用效率。其较小的内部通道和紧凑的反应室体积可以在有限的设备空间内集
成更多的反应步骤，从而实现连续化处理，提高生产效率。
高效传热与传质：微反应器内的流体扩散距离被大幅缩短，这意味着热量和
物质的传递速率得到了显著提高。因此，即使在微小的尺寸下，微反应器也能提
供出色的温度控制和物料混合效果，这对于确保化学反应的快速和平稳进行至关
重要。
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