微反應(yīng)器可分為氣固相催化微反應(yīng)器、液液相微反應(yīng)器、氣液相微反應(yīng)器和氣液固三相催化微反應(yīng)器等。

一、氣固相催化微反應(yīng)器

   由于微反應(yīng)器的特點(diǎn)適合于氣固相催化反應(yīng)，迄今為止微反應(yīng)器的研究主要集中于氣固相催化反應(yīng)，因而氣固相催化微反應(yīng)器的種類較多。較簡(jiǎn)單的氣固相催化微反應(yīng)器莫過于壁面固定有催化劑的微通道。復(fù)雜的氣固相催化微反應(yīng)器一般都耦合了混合、換熱、傳感和分離等某一功能或多項(xiàng)功能。運(yùn)用較廣的甲苯氣-固催化氧化。

二、液液相反應(yīng)器

   到目前為止，與氣固相催化微反應(yīng)器相比較，液相微反應(yīng)器的種類非常少。液液相反應(yīng)的一個(gè)關(guān)鍵影響因素是充分混合，因而液液相微反應(yīng)器或者與微混合器耦合在一起，或者本身就是一個(gè)微混合器。專為液液相反應(yīng)而設(shè)計(jì)的與微混合器等其他功能單元耦合在一起的微反應(yīng)器案例為數(shù)不多。主要有BASF設(shè)計(jì)的維生素前體合成微反應(yīng)器和麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)的用于完成Dushman化學(xué)反應(yīng)的微反應(yīng)器。

   兩者分別表示了兩種典型的液相混合方式，前者采用靜態(tài)混合方式，即將流體反復(fù)分割合并以縮短擴(kuò)散路徑，而后者采用流體動(dòng)力學(xué)集中方法，即多個(gè)進(jìn)料微通道呈扇形分布，集中匯入一個(gè)狹窄的微通道，通過液體的擴(kuò)散作用迅速混合。

三、氣液相微反應(yīng)器

   一類是氣液分別從兩根微通道匯流進(jìn)一根微通道，整個(gè)結(jié)構(gòu)呈T 字形。由于在氣液兩相液中，流體的流動(dòng)狀態(tài)與泡罩塔類似，隨著氣體和液體的流速變化出現(xiàn)了氣泡流、節(jié)涌流、環(huán)狀流和噴射流等典型的流型，這一類氣液相微反應(yīng)器被稱做微泡罩塔。

   另一類是沉降膜式微反應(yīng)器，液相自上而下呈膜狀流動(dòng)，氣液兩相在膜表面充分接觸。氣液反應(yīng)的速率和轉(zhuǎn)化率等往往取決于氣液兩相的接觸面積。這兩類氣液相反應(yīng)器氣液相接觸面積都非常大，其內(nèi)表面積均接近20000m2/m3，比傳統(tǒng)的氣液相反應(yīng)器大一個(gè)數(shù)量級(jí)。

四、氣液固三相催化微反應(yīng)器

   氣液固三相反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)中也比較常見，種類較多，在大多數(shù)情況下固體為催化劑，氣體和液體為反應(yīng)物或產(chǎn)物，美國麻省理工學(xué)院發(fā)展了一種用于氣液固三相催化反應(yīng)的微填充床反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)類似于固定床反應(yīng)器，在反應(yīng)室(微通道)中填充了催化劑固定顆粒，氣相和液相被分成若干流股，再經(jīng)管匯到反應(yīng)室中混合進(jìn)行催化反應(yīng)。

   麻省理工學(xué)院還嘗試對(duì)該微反應(yīng)器進(jìn)行“放大”，將10個(gè)微填充床反應(yīng)器并聯(lián)在一起，在維持產(chǎn)量不變的情況下，大大減小了微填充床反應(yīng)器的壓力降。