[发明专利]连续式多层级微通道反应装置

说明书

本发明公开了一种连续式多层级微通道反应装置，属于反应器技术领域。解决了现有设备导热性、耐腐性能差等问题，其包括通过管道连接的一级反应系统和m级反应系统，m为大于1的正整数，所述的一级反应系统由微通道反应器和配料罐组成，m级反应系统由微通道反应器、配料罐以及缓冲罐组成，缓冲罐分别与配料罐和微通道反应器连接。本发明可用于具有高腐蚀、高冲刷以及高热导需求的反应。

技术领域

本发明涉及一种连续式多层级微通道反应装置，属于反应器技术领域。

背景技术

微通道反应器是利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的微型反应器，微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别，而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。

传统的微通道反应器基本都是金属材料制成，虽然比反应釜工艺已经有了质的提高，但是仍然满足不了某些特殊应用领域，比如高腐蚀、高冲刷以及高热导需求的反应。无压碳化硅材料是所有陶瓷制品中综合性能最强的材料，其具有极强的耐腐蚀性、超高的导热性、极高的硬度和耐磨、耐冲刷性，这些性能决定了无压碳化硅材料是制作微通道反应器的绝佳材料，几乎可以满足一切复杂反应工况。在这种情况下，碳化硅微通道反应器应运而生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续式多层级微通道反应装置，具有高导热、高耐腐以及混合效率高、控制精度高等特点。

所述的连续式多层级微通道反应装置，包括通过管道连接的一级反应系统和m级反应系统，m为大于1的正整数，所述的一级反应系统由微通道反应器和配料罐组成，m级反应系统由微通道反应器、配料罐以及缓冲罐组成，缓冲罐分别与配料罐和微通道反应器连接。

进一步地讲，所述的微通道反应器内部设有碳化硅反应管，微通道反应器末端通过压板密封，微通道反应器和压板之间设有导流板，导流板将碳化硅反应管串联成一个回路。

进一步地讲，所述微通道反应器上还设有pH调节装置和温度控制装置。

进一步地讲，所述的m级反应系统和m-1级反应系统之间设有压力变速器和电磁流量计Ⅱ，缓冲罐和微通道反应器之间设有恒流柱塞式计量泵，所述的压力变速器、电磁流量计Ⅱ以及恒流柱塞式计量泵分别通过PLC流量压力控制器控制。

进一步地讲，所述配料罐内部设有粉体原料仓和液体原料仓，粉体原料仓和液体原料仓的出料口分别与缓冲罐连接。

进一步地讲，所述粉体原料仓进料口和粉体管路连接，通过电动插板阀控制，液体原料仓进料口和液体管路连接，通过电动球阀Ⅰ控制，所述的电动插板阀和电动球阀Ⅰ分别通过PLC配料控制器控制，所述粉体原料仓出料口设有重量传感器和变频螺杆卸料器，液体原料仓出料口设有电磁流量计Ⅰ和电动球阀Ⅱ，所述的重量传感器、变频螺杆卸料器、电磁流量计Ⅰ和电动球阀Ⅱ分别由配料控制系统控制。

进一步地讲，所述导流板上设有导流孔，导流孔由两个通孔和一个导流槽组成，通孔与碳化硅反应管联通，一个导流槽将两个通孔联通。

进一步地讲，所述碳化硅反应管内部设有n个方形片，n为正整数，两个方形片相邻的边之间呈а角连接，其中0°<а<180°。

进一步地讲，所述方形片为拗片，两个拗片相邻的边在边长中点处垂直连接。

进一步地讲，所述压板和导流板之间设有垫片，所述微通道反应器和导流板之间设有垫板，垫板和微通道反应器焊接，所述通孔内部还设有锥形密封垫和压紧端盖。

进一步地讲，所述锥形密封垫为四氟密封垫。

进一步地讲，所述的垫片为四氟垫片。

进一步地讲，所述的方形片由哈式合金材料制成。