芳香化合物是一類非常重要的有機物,種類龐雜, 數目繁多,廣泛應用于醫藥衛生、石油化工、農業、紡織等領域。由于芳香化合物的重要地位,化學家們對其進行了深入研究,至今依然是化學家們研究的重要課題芳香化合物的硝化是常用的生產單元,目前化工領域普遍采用的硝化方法是以混合酸作硝化劑、在釜式反應器中進行間歇式反應,在生產的各個環節都 存在著資源、環境、安全、能源等問題,且硝化反應具有快速放熱的特點,而芳香化合物對溫度十分敏感,易發生副反應,不僅導致產品純度不高,而且極大地增加了潛在風險。 微反應器是指通過微加工和精加工技術制造的小型反應系統,其內部可供流體流動的微通道尺寸為亞微米到亞毫米數量級,因此微反應器又稱作微通道反應器。與傳統釜式反應器相比,微通道反應器具有如下特點⑷:(1)反應器體積微小,既節約原料和試劑的用量,也更加安全高效;(2)比表面積極大,微通道反應器的傳熱和傳質面積較傳統釜式反應器大很多,可以實現許多在釜式反應器中無法有效控制的強放熱反應,有效減少副反應的發生,提高目標產物選擇性;(3) 層流傳質,微通道反有特點應器內的液體混合時間可以短至毫秒,反應過程均勻且可控,因此可以對反應進程進行比較精確的理論模擬;(4)數增放大,由實驗室到 實際工業生產時存在放大效應,而微通道反應器可以通過增加數量來解決該問題,省去了中試放大環節,節約了研發時間和設備資金;(5)過程連續,微通道反應器可以實現工業生產的連續操作,提高目標產物的選擇性,避免副產物的生成,極大地提高了轉化率;(6)過程安全,微通道反應器具有比火焰傳播臨界直徑更小的微小尺寸,可以保持反應安全平穩地進行;同時,由于微通道反應器內部的原料有限,即便發生爆炸也在可控范圍之內,不會對生產環境造成較大的危害。 隨著微化工技術的發展,微通道反應器越來越多地 用于芳香化合物的硝化反應。作者對微通道反應器在芳香化合物硝化反應中的應用進行總結歸納,為微通道反應器更廣泛地應用于芳香化合物的硝化反應提供 幫助。
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