评《微型反应器》

化工学院  吴锦华

《微型反应器－现代化学新技术》 （Microreactors - New Technology for Modern Chemistry）由德国学者Wolfgang Ehrfeld, Volker Hessel, Holger Lowe共同编写，介绍微型反应器技术在现代化学反应中的应用。微型反应器具有高效的传质传热性能、稳定的流场和停留时间，在现代化学微观反应中起到非常重要的作用，是众多化学、物理、化学工程、过程控制和材料科学家们的智慧结晶。近年来，工业的需求和支撑很大程度上促使了这一技术的迅猛发展，大致分为微加工、设计理念和检测等几个方面。本书不仅介绍了该技术的最新进展，并且把微型反应器技术的精华献给读者，介绍各种类型的反应器的工作原理、微型交叉反应的规律以及它们的工业应用。本书适用于大学生、专家以及工业研究所的研究员，通过事实来说明这一技术的发展前景，而非专门为化学、化工或微机械加工的工程师们撰写的。全书分为十一章，分别介绍微型反应器技术的发展现状、微型反应器的现代加工技术以及用于不同场合的微型反应器。

第一章主要介绍微型反应器的发展过程和现状，分析其优缺点，列举其最新研究取得的成果，并讨论该技术的工业应用情况和未来发展趋势。作者把微型反应器定义为通过微加工技术加工出来的反应通道介于毫米和微米甚至纳米级的反应器。微型反应器最突出的特点表现在减少了反应体系的体积，增加了反应器的比比表面积，还可以增加反应系统的单元数目。未来的发展主要针对微型反应器体积小、低成本、连续反应以及能产出特殊性能产品的特点进行拓展。

第二章介绍微型反应器现代加工技术。由于微型反应器反应器体积小，结构复杂且紧凑，需要一些特殊的加工方法来实现设计的要求，目前常用的加工技术主要有：硅的湿式和干式蚀刻法、Liga过程、注模技术、玻璃湿式蚀刻法、表面切割、打磨、钻孔、冲压、以及线切割、电弧切割、激光加工等技术。作者通过图片详细的介绍各种方法的加工原理和获得的效果，此外还介绍了微加工连接技术以及金属涂层防腐技术。

第三章介绍微型混合器。作者先介绍混合器的工作原理、微型混合器的分类以及混合器的潜在发展，接着介绍各种类型的混合器如两股液流的混合、高速喷射混合、多股支流混入主液流的混合、多次分流和混流的混合、交叉流等，此外作者还介绍了使用外部设备进行搅拌的微型混合反应器，这些外部搅拌设备主要有超声波、热电搅拌和磁力搅拌等。在叙述的过程中，作者采用大量的图片来分析液流的流向和混合器的工作原理。

第四章讨论微型热交换器。在这一章里，作者主要介绍各种类型的微型热交换器以及其工作原理。其中包括交叉流热交换器、错流热交换器、含有电阻丝的微型热交换片、具有狭深通道的热交换器等，最后作者还介绍了微型热交换器材料的选择，这主要考虑材料的热传导系数，以及热交换效率和温度分布等。

第五章介绍微型分离系统和特殊分析的反应器。一些特殊的分析需要特别的工具来把微量的样品中的成分进行分离，才能进行分析，微型分离反应器具有这一独特的功能，如微型萃取反应器、交叉流萃取反应器、微型膜类反应器、微型微滤反应器、错流过滤器等，此外作者还以实际的应用为例子，分析微型反应器在气体纯化和分离中的应用，最后列举微型反应器结合在线红外分析和色谱分析的分析手段。

第六章介绍液相反应的微型反应器。首先介绍各种类型的微型液相反应器，然后以蛋白质、酮的合成等为例子介绍各种微型反应器在这些有机化合物的生产合成中的应用，最后还介绍了电化学反应微型反应器。

第七章介绍气相微型反应系统。作者先介绍各种类型的气相微型反应器、催化剂在微型反应器中的应用以及微型催化剂的结构和物质在这些催化剂的扩散原理，然后以H₂/O₂燃烧反应、氨的氧化、丁烯的选择性氧化等为例子一一分析微型反应器在这些气相合成和氧化反应中的应用。

第八章则介绍气液反应的微型反应器。首先介绍气液接触性反应的微型反应器，然后主要介绍液流和气流高速注入主体反应液流类型的微型反应器。

此书的最后部分则简要的概述微型产能系统以及催化剂和材料拦截放置系统，以前面的章节相类似，作者主要以合成反应为例子，分析这些反应器的工作原理和实际的应用。

本书馆藏索书号：TQ052.5 /E33