圖1?液-液分離器和臨界系統(tǒng)反應(yīng)器
一些有機(jī)催化反應(yīng)需要高溫和高壓等苛刻的條件,在間歇反應(yīng)中,這類反應(yīng)通常在高壓釜反應(yīng)器中進(jìn)行。然而,高壓釜的使用涉及安全問題。微反應(yīng)器提供了在高壓、高溫反應(yīng)條件下操作的優(yōu)勢(shì),允許反應(yīng)在極端條件下進(jìn)行,這在間歇化學(xué)中通常不易實(shí)現(xiàn)[2]。例如,氫甲?；磻?yīng)需要較高的壓力,導(dǎo)致間歇式反應(yīng)器存在較大的安全問題。連續(xù)流微反應(yīng)器可以安全且容易地達(dá)到更高的總壓力,這簡化了材料的處理和在線優(yōu)化的步驟。另外,對(duì)于在高壓下使用超臨界二氧化碳作為共溶劑與甲醇進(jìn)行的酯化反應(yīng),連續(xù)流微反應(yīng)器能夠顯著提高其反應(yīng)速率。
圖2?微反應(yīng)系統(tǒng)中液-液相及臨界反應(yīng)示意圖
Yan[3]利用 Ehrfeld Mikrotechnik 哈氏合金級(jí)聯(lián)混合器和 Miprowa 微反應(yīng)器(圖1(c),(d)),在吡咯烷酮鉀催化劑作用下,成功地簡化了 2-吡咯烷酮與乙炔的乙烯基化反應(yīng),合成了 n-乙烯基吡咯烷酮,反應(yīng)示意圖見圖 2(b)。微反應(yīng)器的應(yīng)用不僅避免了乙炔分解爆炸帶來的安全問題,而且強(qiáng)化了傳質(zhì)效率,使 n-乙烯基吡咯烷酮的選擇性保持在 100%,轉(zhuǎn)化率達(dá) 45. 3%。
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