《表2 一些气体的临界直径与微反应器的特征尺寸》

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《微反应技术在提升精细化工安全中的应用》

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过氧化氢工业生产主流工艺为蒽醌法，人们一直想改用氢气和氧气来绿色合成过氧化氢，但鉴于氢氧直接混合极易发生燃爆，一直不能得到工业化推广。利用通道特征尺度小于燃爆临界直径可以淬灭自由基，从而保证反应能在爆炸极限内稳定进行的原理[11-12]，近10年来国外学者已实现在微反应器中安全地直接合成过氧化氢的过程[4]，并且霍尼韦尔UOP公司已经进入了中试阶段，并有量产计划[13]；吴巍等[14]采用石英毛细管微反应器在60～80℃的较高温度下研究高浓度过氧化氢（质量分数60%）与乙酸的快速安全合成，为安全、高效、低能地生产过氧乙酸提供了一些思路和基础数据；郑亚峰[15]在涂覆α-Al2O3载体并负载银催化剂的石英毛细管式微反应器中进行乙烯氧化生成环氧乙烷的试验并获得成功，环氧乙烷选择性可达82%，收率最高到57%，空速为5 000 h-1，且反应是在混合原料气的爆炸范围内安全进行的；余锡孟等[16-17]研究了甲苯、环己烷、环己酮等若干有机物在微反应器中的液相氧化反应，均是利用反应可在爆炸极限内进行的特性，考察工艺条件对反应的影响，为几种物质的工业生产提供了参考依据；麻省理工学院的Srinivasan等[18]设计了一种集成加热器、流量和温度传感器于一体的T型微反应器，用于氨的氧化反应。虽然与此有关的研究报道不少，但是国内外的产业化应用都不多见，原因可能是与氧气相关的反应增加了规模放大的风险，提高了对规模反应的可控性要求；同时，很多氧化反应需要金属催化剂，如何规模制作负载型微反应器，且有效回收催化剂也是需要考虑的一个问题[19]。一些易燃易爆气体的临界直径和微反应器特征尺寸的比较如表2所示[7，20]。