朱 杰，潘 腾，王丽军，成有为，李 希

浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江 杭州 310027

随着连续化、自动化和智能化生产观念的深入，连续流反应技术在精细化工和药物化工领域快速发展[1-2]。作为一种典型的连续流反应器，微反应器凭借自身高效的传热和传质性能在有机合成反应中得到广泛应用[3-4]。然而，微尺度在带来优越的传递性能的同时也限制了流动通量，微反应器的大规模工业应用仍有许多挑战[5-6]。

微反应器的放大策略主要有三种[7]：一是平行数目放大，该方法的优点是可以保持传递性能不变，难点在于如何实现成千上万台设备的流量均布；二是串联数目放大，该方法无须流量分配器，可以应用于较长反应停留时间的反应以及多步反应，但是能够实现的通量有限，鲜有超过100 mL/min处理量的报道；三是几何尺寸放大，该方法可以实现通量的数量级增长，降低通道堵塞风险，难点在于保留微尺度的传递性能。康宁公司基于几何尺寸放大的策略设计了一种先进流反应器（Advanced Flow Reactor，AFR）[8-10]，该反应器的特征几何尺寸为宽1 mm、高1.1 mm，流动通量达到10～200 mL/min，气-液相界面积为160～1 300 m-1[11]，液-液相界面积为1 000～10 000 m-1[12]，仅需七个AFR组合就可实现每分钟公斤级的原料处理量，展现出了一定的工业应用潜力。Fang等[13]自行设计了一种可以连续合成季铵盐的反应器，该反应器由内径为9 mm、总长为200 m的钛材蛇形圆管构成，管内容积为15.7 L，在管内插入组合式静态混合器以增强传热和传质效果，结果表明该反应器可以在几分钟内实现相当于间歇反应器10 h的生产能力，年生产能力超过1 000 t。……