微型和超微型反应器能够在模块化设备中应用吗？Ehrfeld公司负责人Joachim Heck博士认为这是可以实现的。同时，微反应器通道叠加技术对从实验室规模放大到生产规模起着非常重要的作用。

微反应器技术被作为一种具有推广意义的技术，微反应器常常被理解为一种模块化技术设备。但是，微型或者超微型反应器是否满足模块化设备制造的要求，尤其是集装箱式流程工艺设备模块的要求？

Ehrfeld Mikrotechnik BTS公司负责人Joachim Keck博士对这一问题做了说明。

“模块化不仅能够实现规定的生产能力，而且具有一定的使用灵活性。” Joachim Keck博士说。化工产品生产企业都面临着这样的两难境地，一方面，他们需要向飞快变化的市场提供产品，例如为电子技术市场提供需求量很小，但需要快速满足需要的产品。另一方面，化学产品和流程工艺技术的开发需要时间，产品研发和产品上市之间会有很多不确定因素，给企业带来了很大的风险。目前，人们讨论了以标准设备为原型、使用灵活的小型模块，以及可以在集装箱式流程设备中使用的小型模块，普遍认为小型模块化是一种不错的解决方案，例如F3工厂或者Copiride项目。

Miprowa反应器可以简单方便地从实验室规模放大到生产规模

可以在模块化设备中使用的仪器类型需要满足不同于常规流程工艺技术的特殊要求。例如原材料、热传导和脉冲式输送方面高效省时的规模化放大要求。模块之间相互联系且独立，不会相互影响，因此要求模块具有兼容性，能够相互建立平衡，例如热传导的兼容和平衡。另外还需要新的催化装置和最佳的流量控制装备。

如果要将模块化的仪器设备运用到集装箱式的微型流程设备中，那么模块需要满足更高的要求。其中包括：紧凑的结构和很高的（面积、体积）效率；使用相对更大的比表面、容积比（壁效应）以便强化流程工艺过程，例如：混合搅拌，定量控制，热传导；坚固耐用，尤其是在有卫生要求的场所，或者工作点发生转变时，必须保证产品质量，具有机械承载能力、维护保养性能、维修检查周期和安全可靠性；适用于高效规模化放大的专用软件工具。

所有这些都对通道直径在10~2000μm的微型、超微型设备的生产制造带来了很大的困难。根据Heck先生的经验，尤其是在高的比功率时，很短时间的强力混合搅拌、高效的热传导，壁效应保证了高效相位分散和反应器内部的安全可靠性。

根据不同的通道结构把混合器分成了不同的类型，其中包括级联式、整流式、多层流混合器以及T型混合器，通道结构决定了混合设备的适用场合，不同的通道结构只能在相应的应用场合中使用。例如，多层流混合器的通道非常细小，很容易被固体物质或者聚合反应产生的副产品堵塞，但它却非常适合于单相或者多相的液-液反应。如果用作化学反应器，那么需要选择整流式混合器，与级联式混合器一样不易堵塞。整流式混合器的特殊之处在于，介质在通道内是径向流动的，并流经涡流壳，从而保证化学反应顺利进行。2010年，Ehrfeld公司授权生产的Lonza-Flow-Plate反应器符合药品生产质量管理规范（GMP），是一种全密封的反应器。

规模化放大

为了能够保证把实验室规模的小型设备放大到生产规模时产品性能保持不变，Heck公司重点研发微型化设备通道数目叠加技术，规模化放大即是通道数目的叠加。与生产实用规格的设备相比较实验室规模的微型化设备往往不够坚固。他们在Miprowa反应器中采用了这一规模化放大技术方案，实现了300~10000L范围内的产量。内部的通道是方形横截面，面积为54?mm2，相对较宽，高度较小。在这一通道中配合使用了混合搅拌装置，非常灵活。它与板式格栅相互结合起来，满足了毫米级模块化设备规模化放大的要求。