變革傳統工藝 　　　 

傳統化工反應工藝以間歇式偏多，反應及分離效率不高，污染物排放嚴重；工藝路線(xiàn)過(guò)長(cháng)，操作不當易造成安全及環(huán)境事故，這些都嚴重阻礙了化工生產(chǎn)的綠色智能化發(fā)展進(jìn)程。 

該項目負責人、南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院院長(cháng)郭凱教授介紹，微流場(chǎng)反應技術(shù)是一項反應及分散特征尺度在百微米級的過(guò)程強化技術(shù)。該技術(shù)為傳統化工搭建了一座“桌面工廠(chǎng)”，同時(shí)也為化工行業(yè)的綠色發(fā)展指明了方向�！跋噍^傳統的化工技術(shù)，我們開(kāi)發(fā)的微流場(chǎng)反應技術(shù)通過(guò)微尺度效應可以將超過(guò)百?lài)嵉姆磻�裝置實(shí)現體積千倍的縮小，以‘桌面工廠(chǎng)’的模式實(shí)現傳統大型化工生產(chǎn)過(guò)程；同時(shí)又數千倍地提升反應速度，將化工反應由十幾小時(shí)縮短到數十秒鐘，實(shí)現化工反應過(guò)程傳質(zhì)傳熱效率及反應速度2~3個(gè)數量級的提升、在線(xiàn)反應體積3個(gè)數量級的縮小�！惫鶆P這樣說(shuō)。 

談及項目的現實(shí)意義時(shí)，郭凱這樣說(shuō)，作為連續流技術(shù)，微流場(chǎng)反應技術(shù)可以大幅提升化工反應選擇性，使污染降低排放50%以上、能耗降低40%以上。而且，微流場(chǎng)反應技術(shù)在提升反應效率的同時(shí)強化反應過(guò)程安全性，實(shí)現了化工的清潔安全生產(chǎn)。 　　　 

實(shí)現規模應用   

“微流場(chǎng)反應技術(shù)規�；�工程應用是國際共性難題。這是因為傳統微通道反應尺度在百微米級別，一旦尺度擴大則會(huì )導致復雜有機化學(xué)反應體系微流場(chǎng)效應喪失。我們團隊的研究成果已能在厘米尺度下保持微流場(chǎng)效應�！惫鶆P這樣說(shuō)。 

郭凱團隊在攻克微流場(chǎng)反應技術(shù)尺度放大與尺度效應難以同步、多單元系統集成困難、高效工程裝備缺失等技術(shù)瓶頸后，與國內多家生產(chǎn)企業(yè)合作，實(shí)現了微流場(chǎng)反應技術(shù)在萬(wàn)噸級工業(yè)生產(chǎn)中的應用。特別值得一提的是，該項目完成了高品質(zhì)生物基無(wú)毒增塑劑及其系列衍生產(chǎn)品的規�；�綠色制造。 

增塑劑能改變塑料又硬又脆的特性，使其具有柔韌性，便于制品彎曲成型等。據郭凱介紹，由于技術(shù)和成本的原因，現在市場(chǎng)上很多塑料制品使用的仍然是傳統增塑劑，而美國FDA和歐盟認證的兩類(lèi)無(wú)毒增塑劑——檸檬酸酯類(lèi)及環(huán)氧植物油類(lèi)產(chǎn)品，尚未在國內大范圍使用。 

“我們革新了傳統釜式生產(chǎn)模式，在生物基無(wú)毒增塑劑生產(chǎn)中采用了微流場(chǎng)管路式反應器，通過(guò)構建合適流場(chǎng)結構，保持微流場(chǎng)效應同時(shí)，將邊界尺度拓展至厘米級別，使反應器單流場(chǎng)通量達到萬(wàn)噸級規模�！毖芯繄F隊主要成員方正副教授進(jìn)一步解釋?zhuān)�“百微米尺度的傳統微通道反應器每年只能生產(chǎn)幾百千克，最多幾噸的增塑劑，難以滿(mǎn)足生產(chǎn)及市場(chǎng)需求；而厘米級管徑的反應器每年能生產(chǎn)增塑劑上萬(wàn)噸，不僅實(shí)現連續化安全生產(chǎn)，而且顯著(zhù)提高了產(chǎn)品品質(zhì)，從而有效地解決了規�；瘧�用的問(wèn)題�！� 　　　 

為行業(yè)帶來(lái)福音   

微流場(chǎng)反應技術(shù)在實(shí)體制造業(yè)的運用，推進(jìn)了“桌面工廠(chǎng)”的有益嘗試。 

其中，在江蘇雷蒙化工科技有限公司、江蘇向陽(yáng)科技有限公司及張家港市飛航科技有限公司，實(shí)現了基于微流場(chǎng)反應技術(shù)的高品質(zhì)增塑劑（檸檬酸酯產(chǎn)品、環(huán)氧脂肪酸甲酯產(chǎn)品）及增塑劑下游產(chǎn)品（生物基聚氨酯硬泡多元醇產(chǎn)品）的連續化生產(chǎn)�！拔覀兒献鲝S(chǎng)家生產(chǎn)的檸檬酸酯等產(chǎn)品通過(guò)中國、美國以及歐盟等國內外權威機構的認證，在國內外多家企業(yè)獲得應用，解決了增塑劑反應品質(zhì)低下和生產(chǎn)安全問(wèn)題�！狈秸�教授補充說(shuō)，應用該項技術(shù)企業(yè)近3年新增銷(xiāo)售額達16.28億元，新增利稅2.58億元。 

“得益于技術(shù)支持，應用企業(yè)的制品成本遠遠低于同類(lèi)產(chǎn)品，其產(chǎn)品占有高端市場(chǎng)95%的份額。因此，微流場(chǎng)反應技術(shù)對產(chǎn)業(yè)的綠色智能化發(fā)展具有很強的支持作用，符合資源節約、環(huán)境友好‘兩型’社會(huì )要求�！惫鶆P說(shuō)。 

該項目還獲得了國家“973”計劃、國家重大專(zhuān)項、國家自然科學(xué)基金及校企合作項目等支持，項目相關(guān)技術(shù)共申請國家發(fā)明專(zhuān)利32項，其中授權專(zhuān)利21項，發(fā)表SCI論文11篇。

 2018年1月16日 《中國化工報》B2版:http://ipaper.ccin.com.cn/papers/ccin/2018-01-16/page_2B/news_52cbd773920cd61202ef331acc073076.html