硝化反應(nitration)，是向有機化合物分子中引入硝基(-NO2)的過程。硝基就是硝酸失去一個羥基形成的一價的基團，以下是常見的微通道反應器的幾類硝化反應：

1.醇類硝化(亦有稱為酯化)合成硝酸酯

其中硝酸異辛酯就是其中一種典型案例。采用微通道反應器組合硝化工藝生產硝酸異辛酯，主要特征是將混酸配制與硝化反應連續在兩個微通道反應器中先后進行，技術參數中硝酸與異辛醇摩爾比以1.0-1.02:1為優選條件，以及反應和產物接收皆在0-10℃間，該工藝反應物轉化率高于99%，產品收率98%以上，反應時間只需要數秒即可完成。

2.芳烴的硝化

利用微反應器技術，以其良好的傳質傳熱能力和高效的流體混合能力，來實現芳烴的綠色硝化，尤其是針對苯、甲苯、氯苯以及對硝基氯苯等進行了重點開發。將產品純度提高至98.5%以上，反應時間縮短至2分鐘以內.

3.復雜醫藥中間體和農藥中間體的硝化

許多復雜結構分子的硝化都存在諸如收率低、三廢多等問題。通過利用微通道反應器進料、控溫精準的特點，原有缺點均可以得到一定程度解決，因此目前很多企業的硝化反應，也都紛紛采用微通道反應器來替代現有的釜式反應。

采用微通道反應器后，整個反應工藝也可以切換成連續流生產工藝，再匹配連續化的后處理工藝，例如采用萃取塔、離心萃取機等連續分離設備，可以將整條生產線的自動化程度大大提高.