[实用新型]带孔槽复合微通道多孔金属反应载体的串联式微反应器

说明书

带孔槽复合微通道多孔金属反应载体的串联式微反应器，涉及微反应器。设有换热介质入口腔体、换热介质出口腔体、混合反应换热腔体、反应流体入口换向腔体、反应流体出口换向腔体和金属密封片；所述反应流体入口换向腔体内设有反应流体入口、多个用于反应流体换向凹槽和换热介质流通让位孔，所述反应流体出口换向腔体内设有反应流体出口、多个用于反应流体换向凹槽和换热介质流通让位孔，所述混合反应换热腔体内设有用于换热介质流通微通道和反应流体流通微通道，所述反应流体流通微通道内设有多孔结构，多孔结构表面设有多个U型槽。

技术领域

本实用新型涉及微反应器，尤其是涉及用于经过简单混合后的多种流体间再次发生充分混合放热反应过程中高效换热的带孔槽复合微通道多孔金属反应载体的串联式微反应器。

背景技术

一些化工生产中常伴有剧烈的放热反应，如费托反应合成过程，在此类反应过程中如果不能及时将反应过程中的热量带走，将影响催化剂的活性、反应的正向进行、生产的安全等。微反应器技术因其比表面积大，其在换热方面具有重要的应用，为了能解决一些化工生产放热反应过程中的换热问题，需要设计一种微反应器。

参考文献：

[1]刘兆利,张鹏飞.微反应器在化学化工领域中的应用[J]，《化工进展》，2016,35(1)：10-17。

[2]李毅，曹军，应翔，罗青.费托合成微反应器研究进展[J]，《化工进展》，2015，34(6)：1519-1525。

发明内容

本实用新型的目的是提供结构紧凑、混合反应效率高、换热能力强、装拆方便、密封可靠的带孔槽复合微通道多孔金属反应载体的串联式微反应器。

本实用新型设有换热介质入口腔体、换热介质出口腔体、混合反应换热腔体、反应流体入口换向腔体、反应流体出口换向腔体和金属密封片；所述反应流体入口换向腔体内设有反应流体入口、多个用于反应流体换向凹槽和换热介质流通让位孔，所述反应流体出口换向腔体内设有反应流体出口、多个用于反应流体换向凹槽和换热介质流通让位孔，所述混合反应换热腔体内设有用于换热介质流通微通道和反应流体流通微通道，所述反应流体流通微通道内设有多孔结构，多孔结构表面设有多个U型槽。

所述反应流体入口换向腔体上设有反应流体入口，反应流体入口通道呈L型；所述反应流体出口换向腔体上设有反应流体出口，反应流体出口通道呈L型，实现反应流体与换热介质流动区域的独立分布。

所述混合反应换热腔体上每个混合反应微通道周围设有2个换热微通道，且混合反应换热腔体上所有的混合反应微通道通过反应流体入口换向腔体与反应流体出口换向腔体依次形成串联的反应流体流动微通道单元，实现并联的换热微通道单元对串联的混合反应微通道单元的高效换热。

所述混合反应换热腔体混合反应微通道内设有多孔结构，实现高效的混合反应。

所述多孔结构表面设有多个U型槽，实现对反应流体在多孔结构中混合反应产生压降的降低。

所述换热介质入口腔体与反应流体入口换向腔体间设有金属密封片；反应流体入口换向腔体上换向凹槽与换热微通道外侧设有O型圈环形槽，反应流体入口换向腔体与混合反应换热腔体间设有O型圈；反应流体出口换向腔体上换向凹槽与换热微通道外侧设有O型圈环形槽，反应流体出口换向腔体与混合反应换热腔体间设有O型圈；反应流体出口换向腔体与换热介质出口腔体间设有金属密封片，实现对换热介质与反应流体在微反应器内流动的可靠密封。

所述混合反应换热腔体上的反应流体微通道与换热微通道采用线切割加工，混合反应换热腔体上的法兰盘采用焊接加工，实现对混合反应换热腔体的加工制造；反应流体入口换向腔体与反应流体出口换向腔体上O型圈环形凹槽与换向凹槽采用铣削，实现了对O型圈环形凹槽与换向凹槽的加工制造；所述多孔结构外型与表面的U型槽采用激光加工，实现了对多孔结构的加工制造。