酸催化是通过酸性物质加速化学反应的方法，其核心机理包括质子转移与中间体形成。该方法广泛应用于酯化反应、生物质炭制备等工业领域，杂多酸催化剂因其热稳定性与可调性成为重要催化体系。在药物合成中，酸催化实现Friedel-Crafts酰化等关键步骤，通过Lewis酸或质子酸活化反应物。微反应器技术的应用使酸催化效率显著提升，例如生物柴油生产中反应时间缩短至7分钟。固体酸催化剂的开发解决了传统液体酸腐蚀性强、难回收的问题。

质子酸催化通过提供H+使羧酸质子化，形成易受亲核攻击的中间体。以酯化反应为例，质子化羧酸经亲核加成生成四面体中间体，随后脱水形成酯。Lewis酸催化则通过空轨道接受电子对，如AlCl3在Friedel-Crafts反应中活化酰氯。酸催化反应路径分为双分子酰氧断裂（AAc2）与单分子烷氧断裂（AAl1），具体机理取决于底物结构。

酯热解反应中，酸催化导致β-H消除生成烯烃，且无重排现象。原酸酯类在酸性条件下水解速率加快，源于质子攻击氧原子引发开环。羧酸衍生物反应活性遵循酰卤>酸酐>酯>酰胺的顺序，与离去基团稳定性相关。

液态酸催化剂包括硫酸、盐酸及磺酸类化合物，其中硫酸在工业酯化中占比超过60%。杂多酸催化剂由中心原子与配位体构成多维结构，比表面积可达300m2/g以上。疏水性固体酸通过浸渍法负载金属盐，在含水体系中稳定性提升30%以上。

离子液体催化剂需满足Al/杂原子比>2.0的技术要求，聚合物含量超过15wt%时催化活性显著增强。生物质炭制备中使用的酸性溶液可循环利用，年产万吨级装置回收率超90%。新型SSIM-2微通道反应器使催化剂接触效率提升5倍。

酯化反应领域，酸催化法生产乙酸乙酯的全球年产量超200万吨。丙烯酸丁酯合成采用固体酸催化剂，转化率达99.2%。肉桂酸乙酯制备中，硫酸催化的原料摩尔比控制在1:1.2-1.5。生物柴油生产中，两级酸催化工艺使原料酸价从160mgKOH/g降至1.1mgKOH/g。

生物质炭制备采用400℃炭化工艺，产物比表面积≥1000m2/g，碳含量>80%。药物中间体合成中，Claisen缩合反应通过酸催化获得β-二酮化合物，典型收率达91%。乙烯水合制乙醇采用磷酸/硅藻土催化剂，单程转化率约4.5%。

微分散结构反应器通过微孔膜实现醇类分散粒径μm，传质系数提升3倍，通过两级反应器-分离装置串联工艺设计，在7分钟内将原料酸价从160降至1.1。温度控制范围通常在80-150℃，过高导致副反应增加。压力调节可抑制低沸点组分气化，酯化反应常维持微正压。溶剂极性影响反应速率，非质子溶剂中酰化反应速率提升2-3倍。

催化剂回收技术包括离心分离（效率>95%）与闪蒸干燥。压力调节可抑制低沸点组分气化，酯化反应常维持微正压。在线pH监测系统控制反应终点，精度达±0.1。

微反应器处理量仅0.2mL/min，设备成本为传统反应釜的5-8倍。强酸环境导致设备腐蚀速率达0.5mm/年，需采用哈氏合金等特殊材质。中和工序产生硫酸钠副产物。固体酸催化剂寿命约200-300小时，再生能耗占生产能耗12%。