微化工技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用的論文
摘要：化工產(chǎn)業(yè)和化學(xué)工程激素和的迅速發(fā)展，使得相關(guān)科學(xué)技術(shù)的研究開始向著更為深入的層次發(fā)展，微化學(xué)工程的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，在化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)揮了愈加重要的作用。由于微化工的技術(shù)方法能夠進(jìn)一步強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)，大大提升反應(yīng)的速率，這樣就為能源或者資源的合理利用提供了先進(jìn)的技術(shù)方法，大幅度提高資源的合理利用率�？梢�，微化工相關(guān)技術(shù)原理及其方法的應(yīng)用可以滿足節(jié)能降耗的目標(biāo)，促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步發(fā)展。
關(guān)鍵詞：微化工；化學(xué)反應(yīng)；應(yīng)用
1引言
微化工是一種多領(lǐng)域?qū)W科相互交叉、綜合而形成的科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目，它將原有的一些化學(xué)和化工的基礎(chǔ)原理同微機(jī)電子系統(tǒng)緊密結(jié)合在一起，通過先進(jìn)的傳感技術(shù)和精密集成電路來提高對各類化學(xué)反應(yīng)的監(jiān)測和分析能力，從而找到科學(xué)的技術(shù)方法來促進(jìn)和增強(qiáng)各類化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的速率和整個反應(yīng)過程，還可以利用其系統(tǒng)體系和特殊的微化工設(shè)備儀器來分析化學(xué)反應(yīng)中的一些科學(xué)規(guī)律和具體特點(diǎn)。因此要加大對微化工的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用重視程度。
2微化工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)
2.1滿足反應(yīng)過程中各類物質(zhì)配比的準(zhǔn)確性與合理性要求
在很多以往所開展的化學(xué)研究中，化學(xué)反應(yīng)之所以出現(xiàn)很多不符合預(yù)期試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的異常情況，大多都是因?yàn)閰⑴c反應(yīng)過程的各類物質(zhì)元素的搭配比例不合理，在具體用量上無法達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確程度，在這種情況下，反應(yīng)最終結(jié)果就會出現(xiàn)很多難以確定的因素。而微化工的技術(shù)應(yīng)用可以滿足其配比比例和用量上的準(zhǔn)確性和合理性需求，對于物質(zhì)的稱重將更為精準(zhǔn)，使得測量以及最終結(jié)果的誤差率大大降低，還可以加速整個反應(yīng)過程，提高工作效率。
2.2降低反應(yīng)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)
化學(xué)的反應(yīng)過程存在一定程度的風(fēng)險(xiǎn)，如果配比和操作方式等工作中出現(xiàn)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(shù)的應(yīng)用，能夠迅速有效地對可能出現(xiàn)的隱患和事故進(jìn)行合理的管控，在最大程度上降低了反應(yīng)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和事故發(fā)生幾率。
2.3強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)的'不充分是傳統(tǒng)化學(xué)試驗(yàn)和技術(shù)應(yīng)用中長期存在的問題，在化學(xué)反應(yīng)結(jié)束以后，工作人員會發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)會殘留很多原材料化學(xué)物質(zhì)，這就造成很大的資源浪費(fèi)，也提高了化學(xué)反應(yīng)研究和技術(shù)實(shí)踐所需要的成本。微化工技術(shù)方法能夠切實(shí)加快反應(yīng)的速度，而且起到了關(guān)鍵的強(qiáng)化性作用，讓化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(shù)在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用
3.1均相反應(yīng)
均相反應(yīng)主要包括兩方面內(nèi)容，第一方面，自由基的聚合反應(yīng)；第二方面，中間體以及藥物的合成。在自由基聚合反應(yīng)的過程中，最重要的因素是溫度的恒定性。微化工技術(shù)主要應(yīng)用的反應(yīng)器為微反應(yīng)器，該反應(yīng)器能夠在化學(xué)反應(yīng)過程中對溫度進(jìn)行全面控制，同時(shí)降低反應(yīng)過程中反應(yīng)器堵塞的概率。以丙烯酸丁醇為例，在該種物質(zhì)進(jìn)行聚合反應(yīng)的過程中，由于微反應(yīng)器的導(dǎo)熱性質(zhì)較好，所以能夠使整個反應(yīng)過程始終保持較為穩(wěn)定的溫度。同時(shí)，改變聚合物的分布空間結(jié)構(gòu)，降低聚合物之間的間隙，同時(shí)還能夠降低高分子聚合物的數(shù)量，進(jìn)而提高最終的反應(yīng)效率。在目前中間體和相關(guān)藥物研發(fā)合成的關(guān)鍵階段之中，其內(nèi)部的反應(yīng)物質(zhì)的具體化學(xué)特性較為活躍，在發(fā)生相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)期間就很容易引發(fā)物質(zhì)取代的問題，這樣就無法達(dá)到預(yù)期的反應(yīng)過程和最終結(jié)果。將微化工技術(shù)應(yīng)用在其中，能夠有效避免此種情況的發(fā)生。由于微反應(yīng)器能夠?qū)Ψ磻?yīng)過程中的溫度進(jìn)行及時(shí)有效的把控，同時(shí)還能夠?qū)Ψ磻?yīng)物的混合效果進(jìn)行控制，進(jìn)而大大提高了中間體以及藥物的混合效率。
3.2氣液反應(yīng)
氣液反應(yīng)主要包括氟化反應(yīng)以及氯化反應(yīng)兩種。其中要想保證氟化反應(yīng)的反應(yīng)效率，就要對反應(yīng)過程中的熱傳導(dǎo)性、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)物的性質(zhì)進(jìn)行控制。只有這樣才能保證反應(yīng)過程中國的苯以及苯類化合物直接進(jìn)行氟化反應(yīng)。由于微反應(yīng)器具有較高的熱傳導(dǎo)能力，進(jìn)而能夠?qū)Ψ磻?yīng)過程中的溫度進(jìn)行有效控制。另外，微反應(yīng)器還能夠提高反應(yīng)過程中的安全性，所以被廣泛應(yīng)用在物質(zhì)的氟化研究過程中。氯化反應(yīng)主要的研究對象為反應(yīng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，轉(zhuǎn)化率越高，反應(yīng)效率就越高。通過對甲苯二異氰酸酯程度氯化研究發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為65%，目的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為45%。在微反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為55%，但是目的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率為80%。由此可以看出，利用微反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，能夠大幅度提高目的產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而提高反應(yīng)效率。
3.3液液反應(yīng)
在對液液反應(yīng)進(jìn)行演技的過程中，本文主要以硝化反應(yīng)為例。硝化反應(yīng)是一種放熱效果強(qiáng)的快速反應(yīng)，最終的反應(yīng)效率直接取決于反應(yīng)器的應(yīng)用性能。例如，在利用濃硫酸對硝酸根催化進(jìn)行的過程中，硝酸根離子通過與反應(yīng)過程中的有機(jī)分子相互結(jié)合，形成硝基的取代物，同時(shí)硝基擴(kuò)散到有機(jī)物中。在此反應(yīng)中，一旦硝酸根離子與有機(jī)物之間的融合性能較低，則會導(dǎo)致反應(yīng)過程中的傳質(zhì)效果較差，進(jìn)而出現(xiàn)大量的副產(chǎn)物，相應(yīng)的反應(yīng)效率就會降低。而利用微反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，由于微反應(yīng)器具有較高的應(yīng)用性能，能夠提高反應(yīng)過程中的傳質(zhì)效果，最終達(dá)到降低副產(chǎn)物數(shù)量，提高化學(xué)反應(yīng)效率的效果。由此可以看出，將微化工技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)中，能夠從根本對反應(yīng)過程進(jìn)行強(qiáng)化。
4結(jié)束語
目前，很多微化工的科學(xué)技術(shù)方法依然沒有得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用，大多還處于試驗(yàn)階段，而且在化工行業(yè)中，也很少有企業(yè)會去重視和使用這類高新的科學(xué)技術(shù)模式，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平普遍較低，沒有形成專業(yè)化、規(guī)�；漠a(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。然而隨著微化工的技術(shù)優(yōu)勢愈發(fā)凸顯，尤其是其節(jié)約資源能源的重要優(yōu)勢和作用，已經(jīng)引起了越來越多化工企業(yè)的關(guān)注，雖然微化工以及微反應(yīng)的相關(guān)技術(shù)模式距離實(shí)用化階段還存在一定的差距，但化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要先進(jìn)的技術(shù)模式，企業(yè)也需要通過節(jié)能降耗來降低生產(chǎn)加工的成本。由此可見，微化工高新技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用會很快到來，作為化工企業(yè)也會面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也意味著巨大的發(fā)展機(jī)遇。為此，應(yīng)做好技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的準(zhǔn)備工作，加大投入，提高重視程度，在實(shí)際生產(chǎn)工作中明確微化工在各類化學(xué)反應(yīng)中的技術(shù)性優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn)
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