微通道反应器在硝化反应中的应用

硝化反应是向有机分子引入硝基的过程，是合成含能化学品过程中常见的一类强放热反应，其反应速度快，并且在反应过程中伴随着大量热量释放。为保证反应安全，硝化反应要求反应器必须有良好的换热性能。例如，一硝基甲苯是一种重要的化工中间体，由甲苯与硝酸和硫酸的 混酸硝化得到，目前一般使用传质传热性能较差的釜式反应器进行生产，生产过程存在较大的安全隐患。在碳化硅材质的板式微反应器中研究了在硫酸的催化下，硝酸硝化甲苯的反应过程。在优化工艺条件下，即硝酸与甲苯的摩尔比为 1．29、混酸中硫酸的质量分数为58．14%、反应温度为48．8 ℃和停留时间为164．84 s，整体反应时间大幅度减少，同时还提升了转化率与收率，甲苯转化率达85%，一硝基甲苯收率达79%。