微通道反应器在氯苯硝化反应中的应用【概要说明】微通道反应器在氯苯硝化反应中的应用氯苯硝化合物是用途极为重要的有机化学原料，广泛应用于合成染料、颜料、医药、农药、橡胶助剂、工程塑料等.工业硝化方法主要有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、非均相混酸硝化和有机溶剂中硝化等几种方法.目前由于国内生产厂家逐年增加，老厂挖潜改造多出产品，产量猛增，产品市场竞争激烈。氯苯硝化反应是成熟的化学反应，工业化过程中存在明显问题，如产生大量废酸、选择性不佳等氯苯硝基化合物是用途极为重要的有机化学原料，广泛应用于合成染料、颜料、医药、农药、橡胶助剂、工程塑料等。

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　　但是，从反应过程中发生的σ合物来看，Id和IID特别稳定!因此，氯苯亲电取代反应，虽然比苯难以进行，但主要发生在氯原子的邻近和对位从空间效应的角度来看，氯原子体积大，阻碍了N02的邻近位置，从而减少了邻近位置产物的生成微通道内的反应过程与传统的批次反应技术相比，具有快速混合、传热、狭窄的停留时间分布、重复性好、系统响应快、自动控制方便、放大效果和高安全性能等优点！氯苯硝化为快速强放热反应，在传统的反应器中，反应释放的热量不能立即释放，反应温度不能制造，反应液混合不均匀等缺点，容易引起副反应、技术操作复杂、生产安全等问题。

　　在化工生产中表现出了不一般的优势.现在简单介绍一下应用情况。01应用一：硝化反应硝化反应在农药、染料、香水以及活性药物中间体等的合成中占有重要地位，但目前工业上普遍采用间歇式操作，其生产过程中存在放热量大、选择性低、危险性高、环境污染、资源浪费等问题！微反应器作为、安全、环保、操作性强的新型反应设备，可凭借良好的传质、传热性能解决以上问题，同时可通过增加反应器数量进行处理量的放大，节省放大时间和成本！

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　　N02攻击氯苯时，首先与离域电子发挥作用，生成π合物，此时无新键生成!然后，π体系中两个电子被夺走，并形成σ键，生成σ络合物。σ合物不稳定，容易失去质子，生成能量低的离域闭合共享系统。在反应过程中，变成σ合物，失去质子的过程迅速进行，但π合物的过程缓慢，决定了整个反应的速度根据电子效应的观点，硝化过程中的过渡状态和σ合物的稳定性各不相同，因此各位置难以替代！氯原子具有较强的吸电感应效果，苯环电子云密度降低因此对亲电取代反应不利。

　　工业硝化方法主要有：稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、非均相混酸硝化和有机溶剂中硝化等几种方法。目前国内制造商逐年增加，旧工厂挖掘潜力改造产品多，产量激增，产品市场竞争激烈.氯苯硝化反应是成熟的化学反应，工业化过程中存在明显问题，如产生大量废酸、选择性不佳等.因此，研究微通道反应器内芳烃硝化反应具有积极意义机械理解分析氯苯硝化作为典型的芳香族亲电取代反应，用PM3化学方法计算，对位与邻位电荷比间位更负，因此确化反应过程，硝酰阳离子N02优先进攻邻位和对位，所得产物也是邻对位为主氯原子是钝化苯环的邻近、对位定位基，氯苯硝化状况特殊!

　　反应过程涉及决定放大效应的各种因素——几何、运动、动力和传热,是放大效应存在的关键过程，同时反应过程决定配套的单元操作过程（物理过程）!在化工过程的开发中,只要反应过程的放大问题解决了,其他单元操作过程即可迎刃而解.因此,化工放大重点研究反应过程（反应器）的放大规律。随着制造技术、计算技术和测量技术的发展,国际上开发了多种化工放大的方法,有的已实现成功的应用,有的处于研发阶段！笔者根据化工过程开发实践经验并结合文献报道,总结了3种常用的放大方法——逐级经验放大、数学模拟放大和“量纲分析”放大,顺便总结了一种特殊类型反应器——微型反应器的放大方法！