过氧化反应是反应过程中涉及过氧化物的一类强放热反应。过氧化物含有过氧基,具有极强的氧化性,且由于过氧基较不稳定,在高温、高浓度的情况下,过氧化物容易发生自发性的分解,产生大量氧气和热量,造成火灾甚至爆炸。过氧化甲乙酮是一种典型的过氧化物,其自加速分解温度仅为 65 ℃。工业上一般使用带有换热夹套和搅拌桨的釜式反应器生产过氧化甲乙酮,通过将甲乙酮缓慢滴加入硝酸和过氧化氢的混合物中进行反应,从而防止局部超温引发产物分解。由于釜式反应器传热能力较差,需向反应体系添加邻苯二甲酸二甲酯作为防止过热的稀释剂,使产物分离变得复杂。连续流微反应器系统,利用微反应器的高效传热能力精准控制反应温度。甲乙酮、硝酸和过氧化氢首先通过微混合器充分混合,然后通过换热模块控制反应物温度,通过流速和管道长度控制停留时间。混合物充分反应结束后,将硫酸钠和硫酸氢钠泵入微通道中淬灭反应,最后进行产物分相。在过氧化氢与甲乙酮摩尔比为 1.6,温度为45℃和停留时间为270 s 的优化工艺条件下,甲乙酮转化率达 69%,比传统工艺高 4%,且大大降低了反应危险性。