流動化學設備包含將反應物、試劑和溶劑運輸到反應環路中的泵，而這些回路會引入少量的試劑，這些物質輸入到一個混合結合點，在其中，試劑流進行組合并傳遞到一個盤管反應釜中，以提供反應停留時間。
該反應混合物可能會送入包含固體試劑、催化劑或清除劑的反應柱中，通常會使用一個控制系統、壓力和在線分析的在線背壓調節器來提供反應性能的相關信息。另外，原位光譜分析可以提供實時反饋，以提前改善反應性能。
通過一系列連串的反應和分離讓化學家迅速有效地像組裝式地合成新分子，但隨著每一步反應的增加，工藝變得更具挑戰性，中間化合物的溶解度問題和反應中產生的副產物可能導致反應器管道堵塞，合成的優勢是能夠使用緊湊集成的設備連續不斷地生產出產品，而傳統的間歇反應釜工藝需要復雜而昂貴的生產工廠。
通過流動化學可以更安全處理反應物可能危害人體健康的反應，另一個日益增長的用途是控制立體化學，因為可以更仔細地調節反應變化因素以控制差向異構化，利用實時中紅外分析定義在多流控模塊系統的各個階段進行的組分轉化，以及總體轉化和產量與停留時間的關系，對加料速率、催化劑用量與溫度等關鍵變量進行篩檢，并根據熱流量熱儀和原位中紅外光譜儀提供的實時信息進行快速優化，通過這些工具可了解控制總體工藝速率的工序，以及混合和傳質以及催化劑對于反應速率產生的影響。
流動化學可實現自動取樣、自動取試劑、自動稀釋超標樣品、自動制作標準曲線、自動清洗比色皿、自動光學測試，除此還可實現樣品量或試劑量不足的警報、清洗液不足及廢液過滿的警報、故障的自動分析等，高自動化帶來的是實驗室人力勞動的解放，用戶只需放置樣品及相應的試劑，一鍵啟動全程自動分析，無論是從耗材及元器件數目上，還是從設備精細加工的難度上，都意味著成本的上升。
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