硝化反应：硝基胍的连续流合成

在大多数含能材料的合成过程中常伴随着剧烈的放热反应，在这些反应中一旦温度失控，会在短时间内释放大量的热量，从而引起冒料甚至爆炸等严重后果。在强放热反应过程中，温度难以精确控制，也难以实现高效快速混合，在常规反应器中一般采用逐滴加入、不断搅拌的方式加料，在滴加的瞬间仍会出现局部过热，导致副反应发生，效率低，产品质量差。

相对于常规反应器，微通道反应器独特的换热特性让一些强放热，釜式无法放大生产的反应能够得到控制，并且实现规模化生产。微反应器的换热效率是普通釜式反应器的1000倍。通过快速换热，反应生产的局部过热被消除，从而实现安全生产，有效地提高反应收率和选择性。

硝基胍是一种重要的化工原料，具有爆炸性和毒性，在农药上作为吡虫啉、啶虫脒的中间体，用于合成下一步中间体N-硝基亚氨基咪唑烷，此外，它经还原可以制氨基胍，用于合成心绞痛药物乐可安等，也可用于炸药和无烟水药的配制。

硝基胍是一种极为重要的战略物资，在国防上用于火箭、导弹的固体推进剂和弹头装药，在民用上用作汽车安全气囊的产气药、医药和农药的中间体。

硝基胍工艺条件：V( 质量分数 80% HNO3 ) ∶V( 质量分数 98% H2 SO4 ) = 2∶1，n( 硫酸胍) ∶n( 硝酸) = 1 ∶ 1. 2，反应温度为 60 ℃，停留时间为 30 s。产量：硫酸胍的转化率为 87. 9% ，硝基胍收率为86.1%。

硝基胍连续流合成路线

微通道反应器合成硝基胍的优势

1、采用微通道连续流反应器，反应时间大大缩短，从传统的数小时缩短到几十秒至几分钟；

2、原料混合充分，温度控制精确，浓硫酸和硝酸的用量大大减少，减少了废酸的产生，且产物的选择性明显提高；

3、在微通道反应器内，从进料、预热、混合以及反应过程全程为连续反应，避免了常规反应中需要额外配置装置和转移中出现的泄露，环保安全，生产效率高。

对于很多传统釜式反应器难以操作的强放热、易爆炸反应，微反应器技术提供了崭新的解决方案。微通道反应器可以有效地消除传质、换热的限制，适用于强放热、易爆炸反应的研究。跟传统釜式反应器相比，微通道反应器反应通道比表面积大，传质和换热效率高，能够实现物料瞬间均匀混合，反应速度快，反应物用量和副产物少，且持液量低，易于控制，有效地避免了冒料或爆炸等危险情况的发生。

微通道反应器这些独特的优势，决定了它在强放热、易爆炸的含能材料合成方面的重大应用价值。但由于微通道反应器通道直径微小，极易引起通道堵塞，仍具有很大的局限性，有固体参加和生成的反应受到了一定程度的限制。