微通道反應(yīng)器本質(zhì)上是一種小尺寸的連續(xù)流動的管道式化學(xué)反應(yīng)器，它具有許多微通道，用于在非常小的空間內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。其結(jié)構(gòu)原理涉及到微通道設(shè)計、熱傳導(dǎo)、質(zhì)量傳遞和反應(yīng)動力學(xué)等方面。微通道反應(yīng)器內(nèi)部是由工藝側(cè)(反應(yīng)通道)、換熱側(cè)（控溫通道）/換熱器、外部框架/撬裝、連接管路等，有的設(shè)備，像中試和產(chǎn)業(yè)化設(shè)備還會將進(jìn)料泵和溫控系統(tǒng)集成形成自動化系統(tǒng)。

由于通道尺寸小，微通道內(nèi)部的熱傳導(dǎo)路徑很短，能夠更快地將熱量傳遞到周圍環(huán)境或通過冷卻方式散失，從而實(shí)現(xiàn)高效的熱管理。這有助于控制反應(yīng)溫度、避免過熱或過冷現(xiàn)象的發(fā)生，提高反應(yīng)的安全性和產(chǎn)物質(zhì)量。通過微觀尺度上的質(zhì)量傳遞來實(shí)現(xiàn)高效的反應(yīng)。由于反應(yīng)物與催化劑之間的接觸面積增大，反應(yīng)速率得到提高。此外，微通道的特殊結(jié)構(gòu)還可以促進(jìn)氣液兩相反應(yīng)的界面?zhèn)髻|(zhì)，增強(qiáng)反應(yīng)效果。微通道反應(yīng)器設(shè)計需要考慮反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)，如反應(yīng)速率常數(shù)、活化能等。通過合理選擇反應(yīng)物的濃度、溫度和流動速度等操作條件，可以優(yōu)化反應(yīng)動力學(xué)過程，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性。

1、微通道

微通道反應(yīng)器通過各種工藝在所需板式材質(zhì)上完成微流道，所以也被稱之為板式微通道反應(yīng)器，流道是整個反應(yīng)器最核心的部分，微通道反應(yīng)器可以集成物料反應(yīng)流道和換熱控溫流道。

2、換熱油路

微通道反應(yīng)器的主要控溫方式是在反應(yīng)流道兩側(cè)加上控溫側(cè)通過管路來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控溫的和高效換熱。不同工藝所需滯留/反應(yīng)時間不同，工藝開發(fā)人員可根據(jù)需求來對每個反應(yīng)單元單獨(dú)使用，也可以串聯(lián)或并聯(lián)靈活組合使用。

3、框架/撬裝

框架主要是為了固定和保護(hù)反應(yīng)單元，方便設(shè)備的運(yùn)輸和使用，同時框架上會配有微通道反應(yīng)器所需組件，如單向閥、安全閥等可以起到保護(hù)系統(tǒng)、防液體回流、減弱脈沖對整個裝置影響的作用等。當(dāng)放大到中試化或產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)時，需要考慮到框架內(nèi)部的溫度平衡，可以額外設(shè)置風(fēng)冷/水冷循環(huán)系統(tǒng)或是高低溫一體控溫裝置。