微化工技術在化學反應的應用的論文
摘要：化工產業和化學工程激素和的迅速發展，使得相關科學技術的研究開始向著更為深入的層次發展，微化學工程的技術研發和應用，在化學反應過程中發揮了愈加重要的作用。由于微化工的技術方法能夠進一步強化化學反應，大大提升反應的速率，這樣就為能源或者資源的合理利用提供了先進的技術方法，大幅度提高資源的合理利用率。可見，微化工相關技術原理及其方法的應用可以滿足節能降耗的目標，促進化工產業的進步發展。
關鍵詞：微化工；化學反應；應用
1引言
微化工是一種多領域學科相互交叉、綜合而形成的科學技術項目，它將原有的一些化學和化工的基礎原理同微機電子系統緊密結合在一起，通過先進的傳感技術和精密集成電路來提高對各類化學反應的監測和分析能力，從而找到科學的技術方法來促進和增強各類化學反應發生的速率和整個反應過程，還可以利用其系統體系和特殊的微化工設備儀器來分析化學反應中的一些科學規律和具體特點。因此要加大對微化工的技術研發和應用重視程度。
2微化工技術的應用優點
2.1滿足反應過程中各類物質配比的準確性與合理性要求
在很多以往所開展的化學研究中，化學反應之所以出現很多不符合預期試驗目標的異常情況，大多都是因為參與反應過程的各類物質元素的搭配比例不合理，在具體用量上無法達到規定的準確程度，在這種情況下，反應最終結果就會出現很多難以確定的因素。而微化工的技術應用可以滿足其配比比例和用量上的準確性和合理性需求，對于物質的稱重將更為精準，使得測量以及最終結果的誤差率大大降低，還可以加速整個反應過程，提高工作效率。
2.2降低反應過程中的安全風險系數
化學的反應過程存在一定程度的風險，如果配比和操作方式等工作中出現一些失誤或者疏忽，就很可能釀成安全事故。而微化工這種高新技術的應用，能夠迅速有效地對可能出現的隱患和事故進行合理的管控，在最大程度上降低了反應過程中的安全風險系數和事故發生幾率。
2.3強化化學反應
化學反應的'不充分是傳統化學試驗和技術應用中長期存在的問題，在化學反應結束以后，工作人員會發現容器內會殘留很多原材料化學物質，這就造成很大的資源浪費，也提高了化學反應研究和技術實踐所需要的成本。微化工技術方法能夠切實加快反應的速度，而且起到了關鍵的強化性作用，讓化學反應進行的更加充分，如此就大大降低了資源的消耗程度。
3微化工技術在化學反應中的應用
3.1均相反應
均相反應主要包括兩方面內容，第一方面，自由基的聚合反應；第二方面，中間體以及藥物的合成。在自由基聚合反應的過程中，最重要的因素是溫度的恒定性。微化工技術主要應用的反應器為微反應器，該反應器能夠在化學反應過程中對溫度進行全面控制，同時降低反應過程中反應器堵塞的概率。以丙烯酸丁醇為例，在該種物質進行聚合反應的過程中，由于微反應器的導熱性質較好，所以能夠使整個反應過程始終保持較為穩定的溫度。同時，改變聚合物的分布空間結構，降低聚合物之間的間隙，同時還能夠降低高分子聚合物的數量，進而提高最終的反應效率。在目前中間體和相關藥物研發合成的關鍵階段之中，其內部的反應物質的具體化學特性較為活躍，在發生相應化學反應期間就很容易引發物質取代的問題，這樣就無法達到預期的反應過程和最終結果。將微化工技術應用在其中，能夠有效避免此種情況的發生。由于微反應器能夠對反應過程中的溫度進行及時有效的把控，同時還能夠對反應物的混合效果進行控制，進而大大提高了中間體以及藥物的混合效率。
3.2氣液反應
氣液反應主要包括氟化反應以及氯化反應兩種。其中要想保證氟化反應的反應效率，就要對反應過程中的熱傳導性、反應溫度以及反應物的性質進行控制。只有這樣才能保證反應過程中國的苯以及苯類化合物直接進行氟化反應。由于微反應器具有較高的熱傳導能力，進而能夠對反應過程中的溫度進行有效控制。另外，微反應器還能夠提高反應過程中的安全性，所以被廣泛應用在物質的氟化研究過程中。氯化反應主要的研究對象為反應物質的轉化率，轉化率越高，反應效率就越高。通過對甲苯二異氰酸酯程度氯化研究發現，在常規反應器中進行反應時，反應物的轉化率為65%，目的產物的轉化率為45%。在微反應器中進行反應時，反應物的轉化率為55%，但是目的產物的轉化率為80%。由此可以看出，利用微反應器進行反應，能夠大幅度提高目的產物的轉化率，進而提高反應效率。
3.3液液反應
在對液液反應進行演技的過程中，本文主要以硝化反應為例。硝化反應是一種放熱效果強的快速反應，最終的反應效率直接取決于反應器的應用性能。例如，在利用濃硫酸對硝酸根催化進行的過程中，硝酸根離子通過與反應過程中的有機分子相互結合，形成硝基的取代物，同時硝基擴散到有機物中。在此反應中，一旦硝酸根離子與有機物之間的融合性能較低，則會導致反應過程中的傳質效果較差，進而出現大量的副產物，相應的反應效率就會降低。而利用微反應器進行反應，由于微反應器具有較高的應用性能，能夠提高反應過程中的傳質效果，最終達到降低副產物數量，提高化學反應效率的效果。由此可以看出，將微化工技術應用到化學反應中，能夠從根本對反應過程進行強化。
4結束語
目前，很多微化工的科學技術方法依然沒有得到廣泛的實際應用，大多還處于試驗階段，而且在化工行業中，也很少有企業會去重視和使用這類高新的科學技術模式，其產業發展水平普遍較低，沒有形成專業化、規模化的產業項目。然而隨著微化工的技術優勢愈發凸顯，尤其是其節約資源能源的重要優勢和作用，已經引起了越來越多化工企業的關注，雖然微化工以及微反應的相關技術模式距離實用化階段還存在一定的差距，但化工產業的發展需要先進的技術模式，企業也需要通過節能降耗來降低生產加工的成本。由此可見，微化工高新技術的實踐應用會很快到來，作為化工企業也會面臨相當大的挑戰，同時也意味著巨大的發展機遇。為此，應做好技術研發和應用的準備工作，加大投入，提高重視程度，在實際生產工作中明確微化工在各類化學反應中的技術性優勢。
參考文獻
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