[实用新型]一种集流通反应、固定床反应、层析功能于一体的综合反应装置平台

说明书

本实用新型涉及一种集流通反应、固定床反应、层析功能于一体的综合反应装置平台，包括与PLC连接的触控液晶屏，所述PLC还与加热系统、制冷系统、输送泵和超声波换能器分别连接，所述输送泵设置为多个，分别用于输送不同的反应物料，将智能控制模块、泵送系统、控温和油浴系统、超声模块反应流道整合在一套仪器之内，配置不同材质、不同形式的反应流道，使用超声波对流道内的反应液进行混合，将流通反应、固定床反应、层析等功能融合在一起，在附加模块的支持下可进行光照反应、微波反应、电化学反应的功能拓展，功能切换、反应流道的切换、流道的延长操作起来非常容易便捷，反应流道结构简单、形式和材质丰富可以满足不同使用环境的要求。

技术领域

本实用新型涉及反应装置领域，具体是一种集流通反应、固定床反应、层析功能于一体的综合反应装置平台。

背景技术

传统反应釜换热比表面为0.1cm2/ml～0.05cm2/ml，微通道反应的传热比表面为100cm2/ml～10cm2/ml，二者相差3-4个数量级。

微通道连续化反应近些年在化工、制药、生物等领域越来越受到重视，这取决于它独有的结构优势。微通道反应的比表面大于传统釜式反应数千倍，传统反应釜换热比表面为0.1cm2/ml～0.05cm2/ml，微通道反应的传热比表面为100cm2/ml～10cm2/ml，二者相差3-4个数量级，通过换热介质对反应热条件的控制能力也是传统反应釜的数千倍。对于热不稳定的物质或中间态，需要在极低的温度进行反应，不稳定中间态发生副反应是与温度、反应时间密切相关的，温度越高副反应越显著，时间越长，副反应越明显。微通道连续反应可以良好的解决这些问题，大比例的传热面积可以维持反应流体迅速冷却到反应较适合的温度，反应过程释放的热量通过热交换瞬间移出反应体系，保证反应环境的温度稳定，从而确保反应转化率、收率、和质量、杂质等数据稳定。

在进行危险化学反应时，往往伴随巨大的放热量，如果释放的热量不能被及时的移出反应体系，产生的热量会持续升高反应体系的温度，当温度达到溶剂的沸点，或者达到二次反应的临界值就会引发恶性的安全事故，这是很多釜式反应发生事故的重要原因。微通道连续化生产可以非常好的解决这类问题。巨大的传热比表面可以将反应流体的温度控制在安全且最佳的反应温度，保证反应在安全范围内进行。连续反应在通道内进行，通道内的反应液保有体积是传统反应釜的千分之一到万分之一，其危险因素会大幅度的降低，影响后果可大大降低。

传质条件是化学、生物以及很多物理过程的重要因素，传统反应釜在搅拌过程会出现空间上的不均匀性，例如当物料比重不同时，搅拌过程从深度方向就会有不均匀性。当一种物料滴加或分批加入到反应釜中，这种物料在搅拌作用下与反应体系混合均匀有一段时间，这个时间段会随着反应规模的放大，时间会逐步延长，在没有混合均匀前这种物料就会在局部过浓，这个时间越长副反应进行的程度就会越大。在滴加或分批加料过程中首批计入的物料和最后一批加入的物料在反应时间上会有巨大的差异，这种差异会随着釜式反应规模的放大逐渐加大，反应产生的产物、中间体、过渡态，经历这段时间越长副反应反应越显著。连续微通道反应是将反应物料在适当的温度压力下瞬间混合，物料之间接触时间均一，物料在反应条件保留时间一致，有效地控制副反应的发生，从而提高了反应转化率和收率，降低反应纯化难度，提高经济效益。

微通道反应是连续化进行的，物料是依靠泵进行输送，容易实现自动化，降低劳动强度，降低职业伤害风险。连续化反应在通道内进行，物料暴露环节少，降低了环境污染。因此微通道反应无论是在安全环保、劳动强度、经济效益等方面都有着十分明显的优势。

近些年来微通道反应的概念在各个应用领域的生产单位越来越受到重视，市场上出现了不同品牌、不同形式的微通道反应器。康宁的心形流道反应器、微凯的管路式反应器、Chemtrix的Z型流道反应器，在不同领域都有成功应用的例子。国内市场上也有一些商品化的产品出现。