一、概述

微通道反應器是一種新型的化工設備，相對比傳統化工設備，傳質系數、傳熱系數高于2~3個數量級，因此，適用于強放熱快速反應。由于其設備體積小，內部持液量小，且為連續化過程，工業化實施過程易于實現自動化操作、安全性提高，對于工廠的安全風險評估也十分有益。

對叔丁基苯酚，又名4-叔丁基苯酚，英文名為p-tert-Butylphenol，分子式是C10H14O，分子量為150.2176，CAS登記號為98-54-4，白色結晶，具有輕微的苯酚臭味，用作合成抗氧劑。對叔丁基苯酚用來合成鄰氨基對叔丁基苯酚，該物質用于合成OB熒光增白劑，還可用于農藥、染料、感光材料等的生產。OB熒光增白劑主要用于PVC、PS、PE、PP、ABS等塑料及醋酸纖維、油漆、涂料、油墨等的增白。

反應方程式為：

二、實驗流程圖

三、實驗步驟

（1）連接裝置，測試系統是否泄漏；

（2）隨機設計實驗，觀察反應情況，氣相檢測，從而選定物料配比；

（3）分別調節溫度、硝酸濃度、溶劑類型等條件，摸索最優條件；

（4）實驗結束，清洗管路。

四、實驗數據及分析

（1）40%硝酸、氯仿作溶劑（1:3）、不同硝酸當量對反應的影響

硝化反應產生兩種主要副產物，3-硝基產物與二硝基產物。當硝酸用量不足時，原料無法轉化完全，產物含量較低；當硝酸用量較大時，二硝基產物增長較多，不利于反應。

（2）40%硝酸、氯仿作溶劑（1:3）、硝酸2mol當量，不同溫度對實驗的影響

硝化反應對于溫度比較敏感。溫度較低時，原料轉化不完，只有增加停留時間才可以使原料完全轉化；溫度過高，有利于副產物的產生。由上可知，溫度為15 ℃較合適。

（3）40%硝酸、硝酸2mol當量，不同溶劑對實驗的影響

不同溶劑條件下，產物含量變化較小，說明不同溶劑對反應的影響較小。

五、實驗結論

對叔丁基苯酚硝化反應中產生的主要副產物為3-硝基產物與二硝基產物。采用稀硝酸硝化時，反應并非瞬間完成，硝酸必須過量才能使反應完全反應。溫度過高、停留時間過長，都會增加副產物含量；溶劑對反應的影響不大，主產物收率相近；微通道硝化反應在較優條件下，主產物含量可在98%以上。