沈氏科技Ω碳化硅微反應器：助力清華團隊開發連續流新工藝，5分鐘安全合成高風險過氧化物
化工行業技術升級步伐加快，硝化、過氧化等高風險工藝的安全管理要求不斷提高。國家相關部門已明確建議，對風險評估等級較高的工藝，應優先采用微反應、連續流等現代技術，從本質上提升工藝安全性。
此背景下，清華大學徐建鴻團隊基于連續流微反應技術，開發了一種高效、安全、可放大的TBPPB合成新方法，為高危化工反應提供了更具本質安全性的工藝方案。
連續流工藝：5分鐘TBPB高效合成
原料配制
堿性溶液：NaOH，16wt%
叔丁基過氧化氫溶液：TBHP，70wt%
苯甲酰氯溶液：99 wt%，可含溶劑如礦物油、甲苯等
反應流程
1、預混合與預反應：堿性溶液與TBHP溶液在預微混合器中快速混合（20℃，1s），進入管式反應器（30s）生成堿性TBHP溶液；
2、主混合與主反應：堿性TBHP溶液與苯甲酰氯溶液在主微混合器中分散混合（0.5s），進入沈氏科技Ω型通道碳化硅微反應器（60s）進行初步反應；
3、延時反應：初步反應液進入微填充床反應器（200s）完成深度反應；
4、后處理：分液獲取油相，經堿洗、水洗、干燥得最終產品。
工藝參數對比
釜式參考文獻：10.27410/d.cnki.gxbfu.2024.001488.
連續流微反應器在多項關鍵指標上均優于傳統釜式反應：
反應時間由2小時急劇縮短至5分鐘以內；
主產物收率大幅提高，降低綜合成本；
通過降低堿液濃度，減少設備腐蝕，提升工藝本質安全水平。
微反應器系統：安全+高效
預微反應器（管式）：316L材質，套管直徑10mm。促進堿性TBHP溶液的生成；
主微混合器（膜分散式）：聚四氟乙烯材質，膜孔直徑1mm。高效分散油水兩相，增強傳質；
主微反應器（板式）：SiC材質，最小直徑0.75mm。采用沈氏科技獨有的Ω通道設計，具備優異換熱性能，有效控制反應溫度，防止飛溫現象；
微填充床反應器：316L材質，內徑20mm （內填0.75*1.2 mm小彈簧）。通過填料實現油水兩相的持續再分散，解決非均相反應后期傳質瓶頸，大幅縮短反應時間。
沈氏科技碳化硅微反應器采用擴散焊接工藝制造，兼具高耐壓與耐溫性能。碳化硅材料本身對多種化學品具有良好的耐腐蝕性，適用于TBPPB合成中的強腐蝕環境。
技術優勢：更安全、更高效、更綠色
生產效率提高：傳質效率高，反應時間從傳統數小時縮短至5分鐘以內；
產品品質優異：副產物苯甲酸生成量顯著降低，產品選擇性高達95%以上；
連續化生產：設備體積小，操作簡單，易于放大；
環保節能：溶劑使用量減少，能耗和廢物排放降低。
清華大學徐建鴻團隊借助沈氏科技Ω型通道碳化硅微反應器開發的TBPB連續流合成工藝，成功解決了有機過氧化物合成中常見的熱風險高、傳質效果差與選擇性難控等難題。該工藝不僅適用于TBPB，也可為其他高放熱、快反應、非均相體系的有機合成提供參考。
