[发明专利]一种用于合成四氧化三铁纳米粉体的微反应装置及方法

权利要求书

1.一种用于合成四氧化三铁纳米粉体的微反应装置，其特征在于：所述微反应装置包括上盖板、下底板以及依次密封在两板之间的微换热板-1、微通道反应器、微换热板-2；上盖板、微换热板-1、微通道反应器、微换热板-2以及下底板间均通过溶融焊接方式密封连接；

所述微反应装置上盖板上设有载体连续相的入口通孔、碱性溶液的入口通孔以及二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液的入口通孔；

所述微反应换热板-1上设有原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔，微反应换热板-1上设置有与上盖板上对应的载体连续相入口通孔、与上盖板上对应的碱性溶液入口通孔、与上盖板上对应的二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液入口通孔，以及侧面一端与原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔对应的供换热线输入的入口通孔或换热管输入输出的入口通孔、出口通孔；

所述微通道反应器由一块或三块微通道反应板组成，微通道反应板上设有碱性溶液、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液与载体连续相的进料分支通道以及微反应主通道；微反应通道板上设置有与微换热板-1对应的载体连续相入口凹槽、与微换热板-1上对应的碱性溶液入口凹槽、与微换热板-1上对应的二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液入口凹槽以及四氧化三铁产品出料通孔；微反应通道板上微反应主通道与碱性溶液、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液进料分支通道呈T型分布连接，包括稳定分散通道腔、液滴碰撞通道腔、液滴组合通道腔以及液滴反应通道腔，并与碱性溶液入口凹槽、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液入口凹槽、载体连续相入口凹槽以及四氧化三铁纳米粉体出料通孔相通；

所述微反应换热板-2上设有原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔，微反应换热板-2上设置有与微通道反应器对应的四氧化三铁纳米粉体出料通孔，以及侧面一端供换热线或换热管输入输出的入口通孔、出口通孔；

所述微反应装置下底板上设有与微换热板-2对应的四氧化三铁纳米粉体出料通孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于合成四氧化三铁纳米粉体的微反应装置，其特征在于：所述微通道反应器-1中，微反应通道板-1上设有直线型单行的微反应主通道以及与主通道呈“T”型连接的碱性溶液分支通道、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液分支通道；载体连续相以分散相载体的形式注入微反应主通道；微反应主通道的稳定分散通道腔、液滴碰撞通道腔以及液滴组合通道腔、液滴反应通道腔分别对应微换热板-1、微换热板-2的原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔；

所述微通道反应器-2中，微反应通道板-2上设有曲线型单行的微反应主通道以及与主通道呈“T”型连接的碱性溶液分支通道、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液分支通道；载体连续相以分散相载体的形式注入微反应主通道；微反应主通道的稳定分散通道腔、液滴碰撞通道腔以及液滴组合通道腔、液滴反应通道腔分别对应微换热板-1、微换热板-2的原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔；

所述微通道反应器-3中，微反应通道板-3上设有环型两道并行的微反应主通道以及与主通道呈“T”型连接的碱性溶液分支通道、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液分支通道；载体连续相以分散相载体的形式注入微反应主通道；微反应主通道的稳定分散通道腔、液滴碰撞通道腔以及液滴组合通道腔、液滴反应通道腔分别对应微换热板-1、微换热板-2的原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔；

所述微通道反应器-4中，微反应通道板-4上设有螺旋型四道并行的微反应主通道以及与主通道呈“T”型连接的碱性溶液分支通道、二价铁（Fe²⁺）/三价铁（Fe³⁺）混合溶液分支通道；载体连续相以分散相载体的形式注入微反应主通道；微反应主通道的稳定分散通道腔、液滴碰撞通道腔以及液滴组合通道腔、液滴反应通道腔分别对应微换热板-1、微换热板-2的原料预热腔、微反应换热腔以及微混合换热腔。