微化工技術就是為實現化工過程高效、綠色、安全和可控而發展起來的新技術，是化工學科的前沿方向之一，也被認為是化工產業發展的制高點之一。清華大學微化工技術研究團隊長期致力於微化工技術的基礎研究和產業化技術的開發，針對多相微尺度分散、流動、傳質和反應性能開展應用基礎研究，選擇典型復雜化工過程，開展基於微化工技術的化工過程強化和新化工過程研究，在若干典型工業過程實現了微化工技術的產業化應用。相關工作得到了學術界和產業界的關注

●第一章 緒論/1
第一節 微化工技術發展歷程1
第二節 微化工技術基本原理和特點6
第三節 微化工設備分類13
第四節 微化工技術發展趨勢和應用展望14
參考文獻18
第二章 微尺度單相流動與混合/26
第一節 概述26
第二節 微混合器27
第三節 微尺度混合性能表征方法29
一、可視化表征方法30
二、化學分子探針的表征方法33
第四節 微尺度混合性能及其強化34
一、微混合器混合性能34
二、高黏、大流量比體繫微尺度混合性能強化42
參考文獻54
第三章 微尺度多相流動與分散/59
第一節 微尺度下作用力和無量綱特征數60
一、微尺度下氣/液作用力分析和無量綱特征數61
二、微尺度下液/液作用力分析和無量綱特征數63
第二節 微通道設備和微分散方法及流型64
一、微通道設備64
二、微分散方法和分散機理65
三、微通道內氣/液、液/液兩相流型71
第三節 氣/液微分散基本規律和數學模型77
一、T形微通道內錯流剪切氣/液微分散規律77
二、T形微通道內垂直流剪切氣/液微分散規律81
三、十字形微通道內垂直流剪切氣/液微分散規律85
四、相間傳質對於氣/液微分散的影響規律86
五、微篩孔通道內微氣泡的分散規律90
第四節 液/液微分散基本規律和數學模型94
一、微通道表面性質影響和微液滴的單分散性94
二、微篩孔分散基本規律和模型97
三、T形微通道內液/液分散規律102
四、T形微通道內噴射流分散規律109
第五節 氣/液/液、液/液/液等多相微分散過程115
一、液/液/液等多相微分散過程115
二、氣/液/液等多相微分散過程116
參考文獻121
第四章 微尺度傳遞性能/126
第一節 微尺度傳熱性能127
一、概述127
二、微分散體繫內的液/液相間換熱128
第二節 微尺度氣/液傳質性能132
一、概述132
二、氣/液傳質繫數在線測定方法134
三、氣泡運動階段傳質規律139
四、氣泡生成階段傳質規律141
五、氣泡流傳質繫數預測模型144
六、氣柱流傳質性能146
七、氣柱流傳質繫數預測模型148
八、微氣泡群氣/液傳質性能149
第三節 微尺度液/液傳質性能152
一、概述152
二、基於原位相分離的液/液傳質研究方法154
三、液滴運動階段傳質行為157
四、液滴生成階段傳質行為159
五、液滴生成階段傳質模型162
六、微分散液滴群傳質性能167
七、特別相比下的液/液傳質性能171
八、氣相強化液/液傳質過程172
參考文獻174
第五章 微尺度反應性能/179
第一節 均相微反應180
一、重氮乙酸乙酯合成反應180
二、二氯丙醇環化反應188
三、丙烯酸聚合反應190
第二節 氣/液非均相微反應198
一、CO2吸收反應199
二、蒽醌加氫反應211
第三節 液/液非均相微反應215
一、發煙硫酸與六氫苯甲酸的反應216
二、硫酸烷基化反應227
第四節 氣/液/固多相微反應231
一、納米碳酸鈣制備反應231
二、聚乙烯醇縮丁醛制備反應237
參考文獻245
第六章 基於微設備的分離過程強化技術/252
第一節 微設備內分離過程強化的理論基礎252
一、微分散體繫的傳質行為252
二、微分散體繫傳質過程的模型化255
第二節 基於微設備的吸收工藝和過程強化263
第三節 基於微設備的萃取分離工藝和過程強化267
第四節 基於微設備的反應萃取工藝和過程強化273
一、反應萃取過程的模型化275
二、反應萃取過程的動力學特性277
三、反應萃取過程的選擇性280
四、基於微設備的磷酸二氫鉀萃取法生產工藝283
參考文獻284
第七章 基於微設備的反應過程強化技術/286
第一節 反應過程強化原理286
一、混合速度快286
二、優異的傳熱傳質性能287
三、停留時間和溫度高度可控288
第二節 均相反應過程強化290
第三節 氣/液非均相反應過程強化295
一、氫蒽醌的氧化反應295
二、模擬空氣氧化THEAQH2的反應性能297
三、氧氣氧化THEAQH2的反應性能300
四、反應過程分析及模型建立302
第四節 液/液非均相反應過程強化306
一、重排反應中的液/液微分散性能和傳質性能308
二、液/液微分散體繫中重排反應動力學311
三、微化工繫統內貝克曼重排反應性能研究314
四、基於微化工繫統的重排新工藝317
五、氣體擾動強化液/液微分散體繫重排反應過程318
第五節 液/固非均相反應過程強化322
一、微反應器內的液滴群分散尺寸和傳質性能322
二、微尺度下液/液/固非均相氨肟化反應的可行性分析324
三、微化工繫統中液/液/固非均相氨肟化反應性能325
四、微化工繫統中反應性能與現有工藝的對比328
參考文獻329
第八章 基於微化工過程的納微材料可控制備/334
第一節 材料制備過程強化的基本原理335
一、納米材料的可控制備335
二、微米材料的可控制備340
第二節 納米材料可控制備技術344
一、混合性能與納米材料成核-生長的理論基礎344
二、均相流體繫合成納米材料347
三、非均相體繫合成納米材料353
第三節 納微米纖維材料的制備366
一、納米纖維材料的可控制備367
二、多相微流控技術制備微米纖維材料373
第四節 微球及含特殊結構的微顆粒材料制備技術380
一、微球顆粒制備381
二、無機納米顆粒/聚合物微球復合材料384
三、Janus型液滴及材料386
四、核/殼結構微米顆粒材料389
五、多核心結構微球394
參考文獻397
第九章 微化工設備的放大和工業應用/401
第一節 微化工設備的放大401
第二節 膜分散微混合器的研究和應用403
一、混合器的模型與結構設計403
二、混合性能406
三、相間傳質性能408
四、微設備內的流場411
五、膜分散微混合器在不同萃取體繫中的應用413
六、膜分散微混合器的放大及其工程應用418
第三節 微篩孔設備的研究和應用420
一、反應器的模型與結構設計420
二、微篩孔陣列微設備的工程應用421
第四節 微槽反應器的研究和應用423
一、微槽通道的模型與結構設計423
二、微槽通道的流動性能424
三、微槽通道的傳質性能429
四、微槽通道與商用微通道的對比433
參考文獻435
索引/438

《微化工技術》是《化工過程強化關鍵技術叢書》的一個分冊。微化工技術是指微米或亞微米尺度進行化學反應和化工分離過程的技術，被認為是21世紀化工產業的革命性技術。微化工設備具有多相流動有序可控、比表面積大、傳遞距離短、混合速度快、傳遞性能好、反應條件均一、反應過程安全性高等特點。這就為化工過程的高效率、低能耗、可控和安全奠定了基礎。本書繫統介紹微化工的技術原理、結構特點，傳熱、傳質、反應過程中的優點，微混合器、微換熱器、微分離器、微反應器、微分析器等結構和應用，近期新研究成果和工業放大方法、產業化應用實例等。全書共分為9章，內容包括緒論，微尺度單相流動與混合，微尺度多相流動與分散，微尺度傳遞性能，微尺度反應性能，基於微設備的分離過程強化技術，基於微設備的反應過程強化技術，基於微化工過程的微納材料可控制備，微化工設備的放大和工業應用等。《微化工技術》可供化工、化學、能源、電子、材料、環境、醫藥等等