A méretnövelés/méretnövelhetőség valamennyi kémiai szintézis sarkalatos pontja, ugyanis az esetleges ipari alkalmazhatóságnak ez az egyik legfontosabb feltétele. Ha egy eljárás csak kicsiben működőképes, akkor az sosem fog eljutni a valós alkalmazásokig, hanem megmarad egyszerű érdekesség szintjén.
A hagyományos szakaszos kémiai szintézisek esetén az előállított anyagmennyiség a reaktor térfogat függvényeként adódik. Így a méretnövelés egy adott szint elérése után nehézkessé válik, sőt ha veszélyes anyagokkal (pl. azidok) dolgozunk, akkor további problémák adódnak. A méretnövelés során a reaktor geometria, és a legfontosabb paraméterek teljesen megváltoznak, és a laboratóriumi vagy félipari kísérletek gyártásba ültetése gyakorlatilag külön tudományágat alkot (1. ábra).
1. Ábra: méretnövelés hagyományosan.
Ezzel szemben folyamatos áramban az anyagmennyiség az áramlási sebesség és a kifejlesztési idő függvénye. Ez a gyakorlatban annyit jelent, hogy még a legegyszerűbb bankkártya méretű reaktorok is alkalmasak lehetnek akár kilogramm-mennyiségű anyagok előállítására megfelelő idő és/vagy áramlás mellett. Áramlásos méretnövelés során tehát nem változik a reaktor geometria és főbb paraméterek sem. Így az optimalizációtól, ahol tipikusan minimális mennyiségekkel dolgozunk, egyszerűen a kifejlesztési idő tetszőleges megnövelésével érhető el méretnövelés, a reakciókörülmények újraoptimalizációja nélkül. A veszélyes anyagokat érintő szintézisek méretnövelése is biztonságosan megoldható, ugyanis egyszerre kis anyagmennyiségek tartózkodnak a reaktor aktív zónájában (pl. a felfűtött térrész) nagyon pontosan szabályozható módon. Egyedi berendezések párhuzamos kapcsolásával további méretnövelés érhető el. Ez az úgynevezett numbering up concept, amely során tipikusan mikroreaktorok tucatjainak összekapcsolásával alkotnak összefüggő szintézisrendszereket (2. ábra). Így akár ipari mennyiségek előállítása válik lehetővé közvetlenül a laboratóriumból vett paraméterek alapján.
2. Ábra: méretnövelés folyamatos áramban.
Ábrák forrása: http://www.hitachi-pt.com/products/si/mps/.
ö.s.
