熱解流化反應器是一種能分解難溶物質的密閉容器。可用于原子吸收光譜及等離子發射等分析中的溶樣預處理；也可用于小劑量的合成反應;還可利用罐體內強酸或強堿且高溫高壓密閉的環境來達到快速消解難溶物質的目的。在氣相、液相、等離子光譜質譜、原子吸收和原子熒光等化學分析方法中做樣品前處理。可在鉛、銅、鎘、鋅、鈣、錳、鐵、汞燈重金屬測定中應用，還可作為一種耐高溫耐高壓防腐高純的反應容器，以及有機合成、水熱合成、晶體生長或樣品消解萃取等方面。在樣品前處理消解重金屬、農殘、食品、淤泥、稀土、水產品、有機物等。
熱解流化反應器的結構使其具有一系列高品質的性能，因此在許多領域得到了應用。例如，對于小規模光化學過程，使用透明反應器可以促進薄流體層靠近輻射源。由于反應器反應床幾乎恒溫，傳熱效率高，有利于各種化學反應，反應器還應用于加氫、氨氧化、甲醇氧化為甲醛、水煤氣變換和光催化。此外，反應器還可用于一些有毒物質的現場生產、強放熱反應的本征動力學研究以及催化劑、材料、藥物等組合化學的高通量篩選。
熱解流化反應器的缺點是固體物料不能通過微通道，微通道容易堵塞如果反應中產生大量固體，導致生產無法繼續。目前，這一問題主要通過改進反應器設計來解決。例如國外公司開發的閥式混合器可用于快速沉淀反應，基于這一技術，該成功開發出生產高性能微米材料和納米材料的商業化生產工藝。
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