一种分层混合微反应器制造技术

本实用新型专利技术提供一种分层混合微反应器，其包括：通道板(1)，在通道板上至少开设有第一入流通道(11)和第二入流通道(12)以及混合通道(13)；在第一入流通道(11)与混合通道(13)之间设置有至少一个第一通道叠片(21)，且在第二入流通道(12)与混合通道(13)之间设置有至少一个第二通道叠片(22)，且第一通道叠片(21)与第二通道叠片(22)上下交替设置或水平方向交替设置。通过本实用新型专利技术能够使得形成交替的第一流体流过的层和第二流体流过的层，从而通过叠片将流体分成若干薄层，交替接触，将流体分层交叉分布，实现高效的混合传质，实现良好的传质传热效果，同时通道压降小，利于工业化设备应用。

A layered hybrid microreactor

【技术实现步骤摘要】
一种分层混合微反应器
本技术属于化工、医药机械
，具体涉及一种分层混合微反应器。
技术介绍
在化工或医药生产过程中，流体之间的反应工作越来越多的采用微反应器来进行混合实现，而对两种流体进行混合是微反应器最常进行的工作。微反应器是一种建立在连续流动基础上的微通道式反应器，用以替代传统反应器，如玻璃烧瓶以及工业有机合成中常用的反应釜等传统间歇反应器等。在微反应器中有大量的以精密加工技术制作的微型反应通道，它可以提供极大的比表面积，传质传热效率极高。另外，微反应器以连续流动代替间歇操作，使准确控制反应物的停留时间成为可能。这些特点使有机合成反应在微观尺度上得到精确控制，为提高反应选择性和操作安全性提供了可能。微化工技术由于其超强的传热、传质能力，将在化学、化工、能源、环境等领域得到广泛应用，在微反应器的设计中，目前主流的商业结构以平面上的二维结构为主，导致流动界面难以在第三方向上被破坏，更依赖对流的效果，此外，并且强对流带来的压力降也给设备运行带来了负担。由于现有技术中的微反应器存在流体混合不充分、导致反应物收率较低，并且压力降和压力损失较高等技术问题，因此本技术研究设计出一种分层混合微反应器。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的微反应器存在流体混合不充分的缺陷，从而提供一种分层混合微反应器。本技术提供一种分层混合微反应器，其包括：通道板，在所述通道板上开设有第一入流通道和第二入流通道以及混合通道，所述第一入流通道能够通入第一流体，所述第二入流通道能够通入第二流体，且所述第一入流通道和所述第二入流通道分别与所述混合通道连通；在所述第一入流通道与所述混合通道之间设置有至少一个第一通道叠片，所述第一通道叠片能够将对应该层的第二入流通道中的流体的流动进行阻挡、而允许对应该层的第一入流通道中的第一流体流动；且在所述第二入流通道与所述混合通道之间设置有至少一个第二通道叠片，所述第二通道叠片能够将对应该层的第一入流通道中的流体的流动进行阻挡、而允许对应该层的第二入流通道中的第二流体流动，且所述第一通道叠片与所述第二通道叠片上下交替设置或水平方向交替设置。优选地，所述通道板上还开设有混合区域，所述混合区域位于所述第一入流通道和所述混合通道之间的位置、且所述混合区域同时位于所述第二入流通道和所述混合通道之间的位置；所述第一通道叠片包括第一主体部和第一凸出部，所述第一主体部设置于所述混合区域中，所述第一凸出部与所述第一主体部连接、且所述第一凸出部延伸至所述第二入流通道的出口端面处或进入所述第二入流通道中以对对应该层的第二流体的流动进行阻挡。优选地，所述通道板上还开设有混合区域，所述混合区域位于所述第一入流通道和所述混合通道之间的位置、且所述混合区域同时位于所述第二入流通道和所述混合通道之间的位置；所述第二通道叠片包括第二主体部和第二凸出部，所述第二主体部设置于所述混合区域中，所述第二凸出部与所述第二主体部连接、且所述第二凸出部延伸至所述第一入流通道的出口端面处或进入所述第一入流通道中以对对应该层的第一流体的流动进行阻挡。优选地，所述混合区域包括与所述第一入流通道相连接的第一斜边和与所述第二入流通道相连接的第二斜边，所述第一主体部与所述第一斜边相对的一侧边与所述第一斜边间隔设置；所述第一主体部与所述第二斜边相对的一侧边与所述第二斜边贴合设置。优选地，所述混合区域包括与所述第一入流通道相连接的第一斜边和与所述第二入流通道相连接的第二斜边，所述第二主体部与所述第二斜边相对的一侧边与所述第二斜边间隔设置；所述第二主体部与所述第一斜边相对的一侧边与所述第一斜边贴合设置。优选地，所述混合区域为三角形的凹槽结构：当所述第一通道叠片包括第一主体部和第一凸出部时，所述第一主体部为三角形的板块、所述第一凸出部为矩形块，所述第一凸出部连接设置在所述第一主体部的与所述第二入流通道相对的位置；当所述第二通道叠片包括第二主体部和第二凸出部时，所述第二主体部也为三角形的板块、所述第二凸出部也为矩形块，所述第二凸出部连接设置在所述第二主体部的与所述第一入流通道相对的位置。优选地，还包括间隔叠片，所述间隔叠片设置在相邻的所述第一通道叠片和所述第二通道叠片之间，所述第一通道叠片、所述间隔叠片和所述第二通道叠片沿高度方向或沿水平方向依次排布，所述间隔叠片能够对与其对应的第一入流通道的层和与其对应的第二入流通道的层均进行阻挡。优选地，所述第一通道叠片、所述间隔叠片和所述第二通道叠片组成一个叠片组，所述微反应器包括上下依次叠放或水平方向依次叠放的两个以上的所述叠片组；和/或，所述第一入流通道和所述第二入流通道均为直通道，所述混合通道也为直通道；和/或，所述第一通道叠片、所述间隔叠片和所述第二通道叠片上均设置有定距孔，所述通道板上设置有定距结构，所述定距结构能与所述定距孔匹配相接。优选地，所述第一入流通道、所述第二入流通道、所述混合区域、所述第一通道叠片、所述第二通道叠片和所述间隔叠片构成叠片通道单元，且所述通道板上设置有两个以上的叠片通道单元并进行串联；所述通道板上、位于所述混合通道外侧还设置有密封圈槽、所述密封圈槽中还设置有密封结构；和/或，所述通道板的上表面和/或下表面还贴合地设置有换热结构。优选地，所述混合通道的下游侧还连通地设置有两个以上的并联通道，两个以上的所述并联通道并列平行排布；每个所述并联通道的下游侧还连接设置有多个分流汇流通道。本技术提供的一种分层混合微反应器具有如下有益效果：1.本技术的分层混合微反应器，通过在第一入流通道和混合通道之间设置第一通道叠片，能够在该层阻止第二流体进入、只允许第一入流通道的第一流体进入，从而在该层形成只有第一流体通过的层，而在第二入流通道和混合通道之间设置第二通道叠片，能够在该层阻止第一流体进入、只允许第二入流通道的第二流体进入，从而在该层形成只有第二流体通过的层，并且第一通道叠片和第二通道叠片交替设置，能够使得形成交替的第一流体流过的层和第二流体流过的层，从而通过叠片将流体分成若干薄层，交替接触，即将流体分层交叉分布，实现高效的混合传质，实现良好的传质传热效果，同时由于分层交替混合是在沿两股流体相同流动的方向上进行的，基本上无弯折部分或弯曲结构、也不存在撞击等现象，其通道压降小，压力损失低，利于工业化设备应用。2.本技术的分层混合微反应器，通过通道叠片上的与主体部连接的凸出部实现对入流通道的阻挡作用，通过主体部与凸出部相同的一侧边上与混合区域的斜边贴合设置也实现了对流体的阻挡作用，而在另一端通过主体部的侧边与混合区域的斜边间隔设置实现了允许该路流体的流通；3.本技术分层混合微反应器，通过设置间隔叠片，进一步防止第一流体与第二流体在分层交替进入混合通道前发生各自的提前混合(串液)，能够使得第一流体和第二流体各自分层的更为充分，使得在进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分层混合微反应器，其特征在于：包括：/n通道板(1)，在所述通道板上至少开设有第一入流通道(11)和第二入流通道(12)以及混合通道(13)，所述第一入流通道(11)能够通入第一流体，所述第二入流通道(12)能够通入第二流体，且所述第一入流通道(11)和所述第二入流通道(12)分别与所述混合通道(13)连通；/n在所述第一入流通道(11)与所述混合通道(13)之间设置有至少一个第一通道叠片(21)，所述第一通道叠片(21)能够将对应该层的第二入流通道(12)中的流体的流动进行阻挡、而允许对应该层的第一入流通道(11)中的第一流体流动，且在所述第二入流通道(12)与所述混合通道(13)之间也设置有至少一个第二通道叠片(22)，所述第二通道叠片(22)能够将对应该层的第一入流通道(11)中的流体的流动进行阻挡、而允许对应该层的第二入流通道(12)中的第二流体流动，且所述第一通道叠片(21)与所述第二通道叠片(22)上下交替设置或水平方向交替设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种分层混合微反应器，其特征在于：包括：
通道板(1)，在所述通道板上至少开设有第一入流通道(11)和第二入流通道(12)以及混合通道(13)，所述第一入流通道(11)能够通入第一流体，所述第二入流通道(12)能够通入第二流体，且所述第一入流通道(11)和所述第二入流通道(12)分别与所述混合通道(13)连通；
在所述第一入流通道(11)与所述混合通道(13)之间设置有至少一个第一通道叠片(21)，所述第一通道叠片(21)能够将对应该层的第二入流通道(12)中的流体的流动进行阻挡、而允许对应该层的第一入流通道(11)中的第一流体流动，且在所述第二入流通道(12)与所述混合通道(13)之间也设置有至少一个第二通道叠片(22)，所述第二通道叠片(22)能够将对应该层的第一入流通道(11)中的流体的流动进行阻挡、而允许对应该层的第二入流通道(12)中的第二流体流动，且所述第一通道叠片(21)与所述第二通道叠片(22)上下交替设置或水平方向交替设置。


2.根据权利要求1所述的分层混合微反应器，其特征在于：
所述通道板(1)上还开设有混合区域(14)，所述混合区域(14)位于所述第一入流通道(11)和所述混合通道(13)之间的位置、且所述混合区域(14)同时位于所述第二入流通道(12)和所述混合通道(13)之间的位置；
所述第一通道叠片(21)包括第一主体部(211)和第一凸出部(212)，所述第一主体部(211)设置于所述混合区域(14)中，所述第一凸出部(212)与所述第一主体部(211)连接、且所述第一凸出部(212)延伸至所述第二入流通道(12)的出口端面处或进入所述第二入流通道(12)中以对对应该层的第二流体的流动进行阻挡。


3.根据权利要求1所述的分层混合微反应器，其特征在于：
所述通道板(1)上还开设有混合区域(14)，所述混合区域(14)位于所述第一入流通道(11)和所述混合通道(13)之间的位置、且所述混合区域(14)同时位于所述第二入流通道(12)和所述混合通道(13)之间的位置；
所述第二通道叠片(22)包括第二主体部(221)和第二凸出部(222)，所述第二主体部(221)设置于所述混合区域(14)中，所述第二凸出部(222)与所述第二主体部(221)连接、且所述第二凸出部(222)延伸至所述第一入流通道(11)的出口端面处或进入所述第一入流通道(11)中以对对应该层的第一流体的流动进行阻挡。


4.根据权利要求2所述的分层混合微反应器，其特征在于：
所述混合区域(14)包括与所述第一入流通道(11)相连接的第一斜边(141)和与所述第二入流通道(12)相连接的第二斜边(142)，所述第一主体部(211)与所述第一斜边(141)相对的一侧边与所述第一斜边(141)间隔设置；所述第一主体部(211)与所述第二斜边(142)相对的一侧边与所述第二斜边(142)贴合设置。


5.根据权利要求3所述的分层混合微反应器，其特征在于：
所述混合区域(14)包括与所述第一入流通道(11)相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐立星，官星辰，王清龙，孟凡国，黄振，张恭运，魏猛，
申请(专利权)人：山东豪迈机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37