硝化反應是向有機化合物分子中引入硝基(-NO₂)的反應稱(chēng)為硝化反應。硝化反應是有機化學(xué)工業(yè)中十分重要的單元反應之一。硝化產(chǎn)品具有十分廣泛的用途，不僅在染料、制藥等民用行業(yè)上占有重要的地位，而且在國防工業(yè)中也占有重要的地位。另外，可利用硝基的強極性，使芳環(huán)上其它取代基活化從而更容易發(fā)生化學(xué)反應。

(1) 反應速度快，放熱量大。大多數硝化反應是在非均相中進(jìn)行的，反應組分的不均勻分布容易引起局部過(guò)熱導致危險。尤其在硝化反應開(kāi)始階段，停止攪拌或由于攪拌葉片脫落等造成攪拌失效是非常危險的，一旦攪拌再次開(kāi)動(dòng)，就會(huì )突然引發(fā)局部激烈反應，瞬間釋放大量的熱量，引起爆炸事故；

(2) 反應物料具有燃爆危險性；

(3) 硝化劑具有強腐蝕性、強氧化性，與油脂、有機化合物，尤其是不飽和有機化合物接觸能引起燃燒或爆炸；

(4) 硝化產(chǎn)物、副產(chǎn)物具有爆炸危險性。

為了降低生產(chǎn)的危險性，傳統的硝化工藝多是通過(guò)向反應釜中滴加混酸的方式反應。該方式有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1) 反應為間歇生產(chǎn)，混酸滴加時(shí)間長(cháng)，通常為幾個(gè)小時(shí)，甚至十幾個(gè)小時(shí)，生產(chǎn)效率低；

(2) 反應釜傳熱效果有限，如換熱不及時(shí)，易造成釜內“飛溫”或“暴沸”，反應失控；

(3) 釜內溫度升高，硝化劑易發(fā)生氧化，硝化產(chǎn)物及副產(chǎn)物有燃爆危險；

(4) 混酸用量大，且后處理困難。

近年來(lái)，迫于國家安全與環(huán)保政策的壓力，許多化工企業(yè)被要求關(guān)停整頓，反應釜類(lèi)的硝化工藝審批困難，國家政策引導企業(yè)向連續流工藝方向改進(jìn)。連續流反應器在安全、環(huán)保、綠色、節能、高效等方面展現出不可取代的優(yōu)勢，為越來(lái)越多的企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的工藝環(huán)境，并得到高度認可。

與傳統的釜式生產(chǎn)工藝相比，微通道反應器連續化工藝的主要優(yōu)勢在于：

(1) 安全性能顯著(zhù)提高

該傳統工藝因為存在安全隱患問(wèn)題，已被政府下令停止生產(chǎn)。因此，微反連續化工藝的安全性是該工藝的主要優(yōu)勢，主要體現在以下三個(gè)方面：

(2) 控溫系統改進(jìn)

高溫有利于硝化反應的進(jìn)行。與傳統釜式生產(chǎn)相比，微通道反應器內進(jìn)行硝化反應可普遍提高反應溫度。因此在換熱介質(zhì)用量方面，冷媒的用量大大減少，每年可節約1/3左右的冷媒。

(3)縮短反應時(shí)間

在微通道反應器內的硝化反應，反應的溫度可以精確控制，因此可通過(guò)升溫的方式和直接混合的方式將反應時(shí)間由十幾小時(shí)縮短至幾分鐘，甚至十幾秒。

(4)操作方式改進(jìn)

較傳統的人工投料和硝酸的長(cháng)時(shí)間滴加操作而言，微反連續化工藝簡(jiǎn)化了反應工藝，在操作方式上將間歇反應改為連續反應，實(shí)現連續化生產(chǎn)，降低了操作人員的使用數量。

表1為豪邁化工為江浙某企業(yè)設計的4000t/a工業(yè)化微反裝置與其傳統間歇釜式生產(chǎn)的工藝對比。

表1 微反連續化工藝與傳統間歇釜式工藝對比

綜上所述，相對于傳統的間歇釜式生產(chǎn)，微通道反應器在安全性、用人成本、占地面積、反應時(shí)間、產(chǎn)品質(zhì)量、廢酸量等方面都具有明顯的優(yōu)勢。