新兴技术微反应

作为一项具有突破性和想象力的新技术，微化工技术近年来在一些领域工业化应用已经崭露头角，优越性正逐步凸显出来。一些企业家在首次接触到微反应器时，就已经被他的神奇所折服，跃跃欲试。

尽管微化工技术在解决传统化工生产中存在的高能耗、低效率、投资大、风险高等诸多弊端上显示了无可比拟的优势，但多位专家表示，微反应器并非万能的工具，它也有其局限性。目前，微化工技术在工业化推广上还面临许多挑战，既有技术和经济层面的，也有思想观念和理论知识层面的。

“微反应技术的工业化应用是否合适，取决于技术和经济两方面的因素。”德国Ehrfeld微反应技术公司首席代表刘全告诉记者，“在技术上，原料是固体的，且固体原料无法转化为液体进料的工艺，无法采用微反应器技术；存在反应平衡，反应过程中需要移除某一中间体才能使反应向前推进的反应工艺，比如反应过程产生的气体，也给微反应器应用带来挑战。”

“微反应技术还要考虑经济因素。比如反应时间过长，一个超过30分钟的反应，如果采用微反应器技术，设备体积较大，造成成本过高而不适合微反应工艺。需要注意的是，这里的反应时间指的是动力学反应时间。许多反应时间需要几个小时的间歇操作，因微反应器具有强化传质的特点，可大大缩短反应时间到几分钟。因此，微反应器技术的应用需要对反应工艺进行比较完善的研究，动力学数据和热力学数据是设计微反应器工艺必不可少的基础数据。除此之外，还要从整个工艺设计、工程实施、设备的可维护性、长期运行的可靠性等方面进行综合评估，来决定最终的技术方案。”刘全解释到。

微化工技术要想在化工行业中发挥应有的作用，正确的思想观念是一个关键点。与技术经济层面的问题相比，思想观念和理论知识显得更为重要。反应动力学显得更为重要。它与原初反应和置换反应的定义都不一样。原初反应的定义是指从光合色素分子被光能激发而引起第一个光化学反应的过程，它包括光能的吸收、传递和转换。置换反应的定义是置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应。

清华大学化学工程系教授骆广生对记者表示：“首先，有一个观点必须明确，微化工技术并非像有些人认为的那样是万能的，它也是有其局限性的。传统化工技术积累了丰富的成功经验，微化工技术与传统化工技术的有机结合才是中国化工产业健康发展的新模式和产业实现转型升级的核心理念，单一的技术解决不了所有的问题。”

“其次，知识理论要更新。微化工设备与过程有许多独特的性能，传统的化学工程中‘三传一反’理论在微反应中是不适用的。一些企业在应用微反应装置进行生产时，如果企业管理人员、技术人员思想意识和知识结构没有及时更新，依然沿用传统的大釜反应的操作方式和管理模式，就会遇到麻烦，也很难取得满意的效果。这也是目前微化工技术在产业化方面普遍存在的问题。”

“微反应器不是买来就能用好的，它需要一套完整的系统，需要相应的工艺路线与之配套，企业在这方面要投入更多的人力和资金。”骆广生强调。

上海惠和化德生物科技有限公司总经理马兵认为：“微反应在化工行业还属于一个新生事物，不能指望买来一台设备就能解决所有的问题，微反应器设备需要根据工艺的要求进行定制化设计，同时要有配套的工艺参数与反应器匹配，微反应的优势才能充分发挥出来，市场化的技术服务急需提升。”

刘全也谈到：“从微反应工艺的开发到最终的项目实施，需要多方面的专业支持，至少包括反应工艺研究、工艺优化和设计、反应器设计、工程设计、安全分析、材料选择、仪器仪表、自动控制等，需要有一个专门的项目团队来负责实施和管理整个项目，而目前，国内很少有企业具备这方面经验的专业团队。”

微化工技术的推广需要产学研共同发力。目前学术界热情很高，也取得了不少成果，产业界也已经开始行动起来，工艺开发是今后的重点工作。连续化微通道反应与传统釜式反应的思路完全不一样，工艺路线的设计、资源的配置以及人才的培养工作任重道远。