综述：连续过程技术进展：反应、后处理与发展趋势

《ChemBioEng Reviews》：Progress in Continuous Process Technology: Reactions, Post-Process, and Development Trends

本综述系统梳理了精细化工连续过程技术中反应连续化与后处理连续化两大关键技术的研发进展，重点介绍了微通道反应器（Microchannel Reactor）、塔式反应器、固定床/流化床反应器等连续反应技术，以及分离、纯化、干燥造粒等连续后处理技术体系，并展望了AI驱动优化、模块化工艺强化等智能化发展方向，为行业工艺升级提供重要参考。

　　

Abstract

本文综述了精细化工连续过程两大关键技术——反应连续化与后处理连续化的研究进展。基于实验室研究，重点介绍了微通道反应器（Microchannel Reactor）、管式反应器（Tubular Reactor）、固定床反应器（Fixed Bed Reactor）、流化床反应器（Fluidized Bed Reactor）和搅拌釜反应器（Stirred Tank Reactor）等连续反应技术，以及分离、纯化、干燥、造粒和颗粒分离等连续后处理技术。同时阐述了反应与分离的耦合技术以及反应与后处理的一体化连续操作。

连续过程技术概述

连续过程技术作为化工过程强化的重要分支，其核心在于实现物料在装置内持续流动并同步完成转化与处理，相较于传统间歇式操作，具有传质传热效率高、过程可控性强、安全性好及易于放大等显著优势。在精细化工领域，该技术正推动生产方式向绿色、智能、高效方向转型。

连续反应技术

连续反应是连续过程的核心环节。微通道反应器凭借其极高的比表面积，可实现快速混合与高效传热，特别适用于强放热或快速反应过程。管式反应器结构简单，适用于均相反应体系。固定床反应器多用于气固或液固非均相催化反应，而流化床反应器则适用于需要良好传热和颗粒输送的场景。搅拌釜反应器的连续化改造则通过多釜串联等方式实现，保留了其适应复杂物系的优点。

连续后处理技术

连续后处理技术是实现全流程连续化的关键。连续分离技术（如连续萃取、连续蒸馏、连续结晶）和连续纯化技术（如连续色谱）确保了产品的高效提纯。连续的干燥与造粒技术则直接关系到最终产品的形态与质量。这些技术与连续反应单元的顺畅衔接，构成了完整的连续生产工艺链。

反应与分离的耦合及一体化

将反应与分离过程耦合在一个设备中（如反应精馏、膜反应器）是过程强化的重要方向，可突破反应平衡限制，提高原子经济性。更进一步，将连续反应与多个连续后处理单元进行一体化集成设计，实现从原料到产品的全流程连续自动化生产，是当前技术发展的前沿。

工业应用与挑战

连续过程技术已在医药、农药、特种化学品等精细化工领域取得成功应用，显著提升了生产效率和过程安全性。然而，其发展仍面临诸多挑战，包括对催化剂寿命和稳定性的高要求、固体物料连续输送的困难、工艺控制复杂性的增加以及初期设备投资较高等问题。

未来发展趋势

未来，精细化工连续过程技术将朝着四个前沿方向深化发展：人工智能（AI）驱动的工艺优化与智能控制、模块化的工艺强化设备设计与集成、适应不同生产需求的间歇-连续混合生产系统（Hybrid Batch-Continuous Systems）以及数字化孪生（Digital Twin）技术在全生命周期管理中的应用。这些趋势将共同推动精细化工生产实现“更绿色、更智能、更高效”的全面变革。

Conflict of Interest

The authors declare no conflict of interest.