微觀混合

概述

由微小尺度的湍流流動將流體破碎成微團，並借分子擴散使之達到分子尺度均勻的過程，為反應器傳遞過程之一。與之相對應的巨觀混合,則是由大尺度(如設備尺度)的流動,將流體微團帶至反應器各處的過程（對連續流動系統即為返混）。混合的均勻程度通常用調勻度（見混合程度）定量地表示。如兩互溶液體處於某種混合狀態：液體A的微團均布於液體B中，但A與B分子均未擴散；在大尺度（遠大於微團尺寸）上考察，混合液體的調勻度可達100％，即巨觀上已完全混合,但從最小尺度（分子尺度）上考察時,其調勻度為零,即微觀上完全離析。只有當液體A以分子形式均布於液體B中之時，才達到完全的微觀混合，調勻度才不致隨考察尺度的不同而異。

微觀混合對表觀反應速率的影響，因反應級數而異：級數為1時無影響；級數大於1時使表觀速率降低；級數小於1時使表觀速率增高;完全離析相當於滴（泡）際無混合,完全微觀混合相當於滴（泡）際完全混合(見滴際混合)。微觀混合往往是飛速反應的速率控制因素,此時反應組分微觀混合的進程決定過程的表觀速率。在伴有串聯副反應時，微觀混合速率的不足，還會降低反應的選擇率。例如丁二烯氯化制二氯丁烯時，為提高反應的選擇率，丁二烯與氯氣應以高線速（＞100m/s）噴射進入反應器，造成強烈的湍動以加速微觀混合。

實際混合過程

實際混合過程中一般兼有巨觀混合和微觀混合。不同的混合裝置和操作條件所造成的流動狀態，對兩種混合的影響各有偏重。反應器的選型和設計，應充分考慮反應的特徵及其對混合的要求（見機械攪拌）。

反應的效應

微觀混合對反應的效應，是英國學者P.V.丹克沃茨於1958年首先進行系統研究的。其後，人們進行了不少理論上的探討，但實驗研究和數據積累還較少見。近幾年來，這方面的研究重見活躍，並在發展新的測試方法、建立適用的數學模型以及運用流體力學有關理論等方面均有所進展。