[发明专利]微反应器

说明书

技术领域

本发明涉及化学化工设备技术领域，具体涉及一种微反应器。

背景技术

在化学工业中两种流体的混合是常见的传质过程，常用的反应设备有混料釜、萃取塔、静态混合器等，它们处理量大，能够满足大规模生产的需要；然而，总体来说，这些混合设备为流体提供的是宏观尺度的混合，存在混合效率低下、动力消耗大、设备体积大等缺点，微反应器具有与大反应器完全不同的几何特性，狭窄规整的微通道、非常小的反应空间和非常大的比表面积。

中国专利文献CN205182697U公开了一种层叠式微通道反应器，包括进口盖板、第一反应板、第二反应板和出口盖板；第一反应板、第二反应板依次叠置在相对放置的进口盖板和出口盖板之间；进口盖板中部开有第一反应流体进口，进口盖板下部开有第二反应流体进口；第一反应板中部开有第一反应流体进口，下部开有第二反应流体进口；第一反应板的一面开有与侧面平行的微通道阵列，微通道阵列上部开有均流分布腔，第一反应流体进口位于均流分布腔内，微通道阵列下部闭合，第二反应流体进口在微通道阵列下部；第一反应板的另一面为平面结构；第一反应板上的微通道阵列的微通道的底面上均开有微孔；第二反应板下部开有第二反应流体进口，第二反应板上部开有混合后流体出口；第二反应板的一面开有与侧面平行的微通道阵列，微通道阵列上部开有方形分布腔，混合后流体出口位于方形分布腔内，微通道阵列下部开有均流分布腔，第二反应流体进口位于均流分布腔内，第二反应板的另一面为平面结构；出口盖板上部开有混合后流体出口；由于采用多层层叠的方式形成流道，使得反应器模块化，提高了结构稳定性；然而上述方案具有以下缺陷：1、两种反应液在第二反应板微通道中混合后，混合液在第二反应板微通道阵列中流动并进行反应，由于第二反应板微通道阵列为开设在第二反应板一面的与侧面平行的微通道阵列，混合液在第二反应板微通道阵列中进行层流流动，容易导致反应不充分；2、上述方案中只能由第一反应板、第二反应板层叠构成微通道阵列，无法进行反应腔扩展，也无法进行多组反应器并联。

中国专利文献CN105674765A公开了一种换热器，适用于流体混合反应，包括至少一个待换热单元，待换热单元包括相对设置的第一换热面和第二换热面，且流通空间包括输入区、输出区以及连接二者的通道区，其中在形成通道区的第一换热面上设有若干互不连通、且开口朝向第二换热面的第一容液空间，在形成通道区的第二换热面上设有若干互不连通、且开口朝向第一换热面的第二容液空间，并且，一个第一容液空间的开口与至少两个第二容液空间的部分开口相对，一个第二容液空间的开口与至少两个第一容液空间的部分开口相对，当流体进入输入区后，流体会先进入第一容液空间，然后从与该第一容液空间的开口相对的一个第二容液空间的部分开口位置，流经该第一容液空间的侧壁顶面，再进入该第二容液空间的形式逐渐流到输出区；由于流体在流动的过程中可以与来自不同位置的流体互相自由混合，因而混合效果好，流体在流动过程中充分翻转、冲击，产生大量扰流，从而大大加快了不同流体的混合效率，并增加了换热效率；然而，上述方案具有以下缺陷：1、液体在待换热单元流程较短，无法保证反应液的反应时间，不利于反应液的混合反应；2、通道区的面积较大，液体在通道区的流速差异较大，容易导致部分已经反应完全的反应液还没有流出时，新的反应液已经进入，造成反应空间的浪费，成本增加。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的反应液在反应区内无法充分完成反应并及时排出的缺陷，从而提供一种微反应器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种微反应器，包括：

第一反应液进口；

第二反应液进口；

反应液出口；

反应通道，进口与第一反应液进口和第二反应液进口连通，出口与反应液出口连通；

反应单元，至少为两个，串联在所述反应通道上，所述反应单元通过至少两块网格板层叠交错构成互通的通道结构；

从所述第一反应液进口和所述第二反应液进口进入所述反应通道的流体，流经所述反应单元后，由所述反应液出口流出。

作为优选方案，所述反应单元的用于供反应液通过的流通面积大于所述反应通道的用于供反应液通过的流通面积，所述反应通道与所述反应单元的连接处为喇叭口形，所述喇叭口的大口朝向所述反应单元。

作为优选方案，所述反应通道为蛇形弯道。

本发明还提供一种微反应器，包括：依次层叠设置的第一隔板、第一反应板、第二反应板和第二隔板；