[实用新型]一种微反应混合装置通道结构

说明书

技术领域

本实用新型涉微化工技术领域，尤其涉及一种微反应混合装置通道结构。

背景技术

微化工技术的核心是使用微系统来取代现有的技术手段，而微系统的构建是以微反应器为核心。现有的微反应器结构比较单一，多数结构为连续微型管式反应器。该类微型反应器可以较好的消除反应过程中的返混现象，在化学反应过程中起着重要的作用。但该类反应器在反应过程中对反应物料的混合程度要求比较高，且反应物料的混合程度对反应的结果影响显著。现行的流体混合微结构主要有T型支流混合装置、两组流体交叉分流装置等，上述装置在微混合过程中存在混合效率低，混合效果不明显的确定，且对混合物料的种类也有限制，大多数的微混合装置要求的混合物料的种类一般为两种。

针对现有的微混合装置存在的问题，本实用新型发明了一种微反应混合装置通道结构，该通道结构充分利用了螺旋流和湍流的特性，使物料在混合过程中分别发生涡流和湍流，增强了物料之间的微混合，可现状提升物料混合的效果。同时本实用新型增加了反应物混合的种类，与现有技术相比，本实用新型可同时实现四种及四种以内的不同物料的混合。

发明内容

本实用新型针对现有的微混合装置存在的不足，设计了一种微反应混合装置通道结构。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种微反应混合装置通道结构，其特征在于：该通道结构包括基板，所述的基板的一端分布有原料入口I、原料入口II、原料入口III、原料入口IV，并且以并联的方式连接后，依次与所述的螺旋管混合器、节流型微混合器、混合物料缓冲器进行串联连接；混合物料缓冲器下端连接有混合物料出口。

所述的螺旋管混合器由一组镜像对称的螺旋盘管并联组成，螺旋管的内径为1.0-2.0mm；所述的节流型微混合器（7）为两端粗中间细的直管，两端管子的内径为1.0-2.0mm，中间细管的内径为0.2-0.5mm；所述的节流型微混合器（7）两端粗管的长度之和等于中间细管的长度。

本实用新型与现有技术相比具有以下特点：

1、本实用新型充分利用螺旋流和节流的特征实现了物料之间的充分混合。与现有微混合技术相比，本实用新型中的螺旋管混合器可以使流体在流动过程中受到离心力的作用，螺旋管内的流体在垂直于主流方向截面上形成二次涡流，可使流体沿管径向外侧和内侧流动，同时可与主流体带动的平行流相互作用，可形成三个方向上的混合交叉。本实用新型中的节流型微混合器可充分发挥节流流动的特性，强化流体流动过程中的湍流现象，实现物料间的充分混合。

2、本实用新型整体结构简单、对加工制造的要求低，适合大规模工业制造。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中螺旋管混合器（6）的结构示意图。

图中：1-基板2-原料人口I 3-原料入口II 4-原料入口III 5-原料入口IV 6-螺旋管混合器61-螺旋管混合器入口 62-螺旋管 63-螺旋管混合器出口 7-节流型微混合器 8-混合物料缓冲器 9-混合物料出口。

具体实施方式

为了能进一步了解本实用新型的结构、特征，现结合所附的实施例详细说明如下，所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。

实施例1：

如图1所示，一种微反应混合装置通道结构包括包括基板1，所述的基板1的一端分布有原料入口I2、原料入口II3、原料入口III4、原料入口IV5，并以并联的方式连接后，依次与所述的螺旋管混合器6、节流型微混合器7、混合物料缓冲器8进行串联连接；混合物料缓冲器8下端连接有混合物料出口9。

基板1为具有一定硬度的材料制成，如浮法玻璃、碳化硅、聚四氟乙烯、陶瓷材料等。基板1上的原料入口I2、原料入口II3、原料入口III4、原料入口IV5，并以并联的方式连接后，依次与所述的螺旋管混合器6、节流型微混合器7、混合物料缓冲器8进行串联连接；混合物料缓冲器8下端连接有混合物料出口9通过刻蚀、铸造、3D打印的方式在基板1上加工出来。为确保一种微反应混合装置通道在使用过程中不发生泄露，将两片对称的基板1通过螺纹密封的形式进行密封，形成微反应混合装置。

螺旋管混合器6由一组镜像对称的螺旋盘管62并联组成，螺旋管的内径为1.0-2.0mm；节流型微混合器7为两端粗中间细的直管，两端管子的内径为1.0-2.0mm，中间细管的内径为0.2-0.5mm；节流型微混合器7两端粗管的长度之和等于中间细管的长度。

物料微混合过程中，四种不同的物料分别由输液泵输送至原料入口I2、原料入口II3、原料入口III4、原料入口IV5，经汇流后进入螺旋管混合器6，并在螺旋管混合器6中形成两股流动方向相反的螺旋流，在主流方向截面上形成二次涡流，实现物料的初步微混合。物料在螺旋管混合器6中进行初步混合后，经输液管道流入节流型微混合器7，并发生节流流动，使混合物的湍流进增强，进一步提升物料的混合效果。经节流型微混合器7混合后的物料经管道输送至混合物料缓冲器8后，沿着管道输送至混合物料出口9。