一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，包括矩形扁管形状的外套管和塞入外套管的内腔内的多层层叠的矩形鱼鳞孔插片，所述外套管的两端采用封头封堵，所述矩形鱼鳞孔插片上成规律的开设有若干按照鱼鳞分布设置凸起或/和凹下的开孔，所述矩形鱼鳞孔插片上的开孔面积占整个矩形鱼鳞孔插片面积的20

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器


[0001]本技术涉及微反应器
，尤其涉及一种可拆卸层叠式鱼鳞分布孔的混合芯子微反应器。

技术介绍

[0002]微反应器能够在几十到几百毫米的长度尺度内完成化学反应，最典型的结构就是微通道。微通道内的混合芯子是微反应器的核心部件，能够显著提高微反应器的混合性能，从而提高其反应效果。近年来，考虑到实际产品维护的必要性与便捷性，含可拆卸式混合芯子的微反应器成为主流，并广泛应用于生物医药和精细化工行业。现有的可拆卸式混合芯子绝大部分是针对套管式微通道反应器设计的，例如中国专利CN215540778U，CN215917350U和CN215842929U等；文献中几乎没有矩形扁管状微通道反应器的报道。目前单层微反应器的结构相对复杂，主要依靠微通道角度或通径变化以达到混合反应的目的，因此传统的混合核心部件清洗拆卸困难。
[0003]综上所述，市场上急需开发一种通过可拆卸式层叠插片以达到混合的混合芯子，从而解决上述混合换热不充分、微通道堵塞不易清洗或者混合芯子难以更换的问题。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，解决了混合芯子结构复杂、拆卸不方便，混液效果不理想等问题。
[0005]根据本技术提供的一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，包括矩形扁管形状的外套管和塞入外套管的内腔内的多层层叠的矩形鱼鳞孔插片，所述外套管的两端采用封头封堵，所述封头与外套管之间接触位置垫有密封垫圈并用螺钉固定在外套管上，所述矩形鱼鳞孔插片上成规律地开设有若干按照鱼鳞或类似分布设置凸起或/和凹下的开孔，所述矩形鱼鳞孔插片上的开孔面积占整个矩形鱼鳞孔插片面积的20
‑
85％。
[0006]在本技术的另一些实施例中，所述开孔形状为鳄鱼嘴孔、鱼鳞孔、百叶孔、三角孔、圆台形起鼓孔中的一种；
[0007]所述鳄鱼嘴孔采用凸起和凹下交错分布的开孔。
[0008]在本技术的一些实施例中，所述两个相邻开孔所围成的中间区域为开孔抵接区，下层所述矩形鱼鳞孔插片上表面凸起的开孔与上层所述矩形鱼鳞孔插片上开孔抵接区的下表面抵接，或上层所述矩形鱼鳞孔插片下表面凹下的开孔与下层所述矩形鱼鳞孔插片上开孔抵接区的上表面抵接。
[0009]在本技术的一些实施例中，所述开孔的孔朝向与矩形鱼鳞孔插片平面的夹角为0
‑
90
°
。
[0010]在本技术的另一些实施例中，同一块所述矩形鱼鳞孔插片上所有开孔的开口处的截面面积总和与矩形鱼鳞孔插片表面积比为1:2
‑
20。
[0011]在本技术的另一些实施例中，每个所述外套管内塞入的层叠的矩形鱼鳞孔插片个数不少于3个，所述矩形鱼鳞孔插片层叠后的总厚度之和比外套管的内腔高度小1
‑
10％且小的高度要小于一片矩形鱼鳞孔插片的厚度，所述外套管的内腔高度与宽度的比例为1:2
‑
20。
[0012]在本技术的另一些实施例中，所述矩形鱼鳞孔插片单层厚度在0.1
‑
5mm之间，宽度在5
‑
50mm之间，长度在50
‑
1500mm之间。
[0013]在本技术的另一些实施例中，所述鱼鳞孔插片的材质为镀锌钢板、冷热轧板、铜板、镍板、不锈钢板、铝合金板、哈氏合金、聚合物材料、陶瓷中的一种。
[0014]在本技术的另一些实施例中，每个所述外套管内塞入的层叠鱼鳞孔插片的材质、孔的排布以及尺寸规格可以相同，也可以不同。
[0015]在本技术的另一些实施例中，多个所述外套管进行并联形成一个单元，多个所述外套管形成的单元进行串联形成集成微反应器。
[0016]在本技术的另一些实施例中，所述鱼鳞孔插片的开孔表面和开孔的开口处粗糙度Ra不大于0.8μm。
[0017]一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器的安装方法，具体步骤如下：
[0018]S1：将多个将鱼鳞孔插片进行层叠，下层所述矩形鱼鳞孔插片上表面凸起的开孔与上层所述矩形鱼鳞孔插片上开孔抵接区的下表面抵接，或/和上层所述矩形鱼鳞孔插片下表面凹下的开孔与下层所述矩形鱼鳞孔插片上开孔抵接区的上表面抵接，多个层叠后鱼鳞孔插片从外套管的一侧插入到外套管的内腔内；
[0019]S2：用封头在外套管两端进行封堵，在所述封头与外套管之间垫有密封垫圈，并用螺钉将封头固定在外套管上；
[0020]S3：多个所述外套管进行并联形成一个单元，多个所述外套管形成的单元进行串联形成集成微反应器；也可以是多个所述外套管进行串联形成一个单元，多个所述外套管串联形成的单元再进行并联形成集成微反应器。
[0021]本技术中，1、外套管内腔的矩形扁通道相对于管式通道而言其比表面积更大，对于微反应器中工艺的换热性能提升明显。
[0022]2、可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子采用可交错叠加插入矩形扁管微通道内，开孔和层间穿流有效促进了内部流体的混合，从而极大地提高了反应混合效果。
[0023]3、混合芯子便于多规格设计大批量加工，组装拆卸便捷灵活，极大降低设备清洗维护的难度。
附图说明
[0024]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0025]图1为本技术提出鱼鳞孔式的矩形插片的结构示意图。
[0026]图2为图1中A处放大示意图。
[0027]图3和4为上下两层矩形插片俯视图以及鱼鳞孔分布示意图。
[0028]图5为鱼鳞孔式上下两层矩形插片剖面示意图。
[0029]图6为本技术提出的圆台形起鼓孔的矩形插片结构示意图。
[0030]图7为图6中A处放大示意图。
[0031]图8为本技术提出的圆台形起鼓孔的矩形插片俯视图。
[0032]图9为本技术提出的单面设有凹下圆形起鼓孔(一个半圆鼓包，鼓包正下方开个小孔，中间区域设有圆孔)的矩形插片结构示意图。
[0033]图10为图9中矩形鱼鳞孔插片插入到外套管内的结构示意图。
[0034]图11为本技术提出的圆形起鼓孔与鱼鳞孔交错分布的矩形插片结构示意图。
[0035]图12为本技术提出的圆形起鼓孔与鱼鳞孔交错分布的矩形插片俯视图。
[0036]图13为图12中矩形鱼鳞孔插片插入到外套管内的结构示意图。
[0037]图14为本技术提出的百叶孔式的矩形插片结构示意图。
[0038]图15为本技术提出的凸起和凹下鱼鳞孔相间的的矩形插片结构示意图。
[0039]图16为本技术提出的两面凸起鳄鱼嘴孔矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，其特征在于：包括矩形扁管形状的外套管和塞入外套管的内腔内的多层层叠的矩形鱼鳞孔插片(1)，所述外套管的两端采用封头封堵，所述封头与外套管之间接触位置垫有密封垫圈可以用螺钉固定在外套管上，所述矩形鱼鳞孔插片(1)上成规律的开设有若干按照鱼鳞或者类似分布设置凸起或/和凹下的开孔，所述矩形鱼鳞孔插片(1)上的开孔面积占整个矩形鱼鳞孔插片(1)面积的20
‑
85％。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，其特征在于：所述开孔形状为鳄鱼嘴孔(5、6)、鱼鳞孔(2)、百叶孔(4)、三角孔、圆台形起鼓孔(3)中的一种或多种；所述鳄鱼嘴孔采用凸起和凹下交错分布的开孔。3.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，其特征在于：所述开孔的孔朝向与矩形鱼鳞孔插片(1)平面的夹角为0
‑
90
°
。4.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，其特征在于：同一块所述矩形鱼鳞孔插片(1)上所有开孔的开口处的截面面积总和与矩形鱼鳞孔插片(1)表面积比为1:2
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20。5.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式鱼鳞式分布孔的混合芯子微反应器，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王禹涵，徐笑，张金凤，孙尧，刘敏，朱纯银，赵东波，
申请(专利权)人：润峙之微流体科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：