[发明专利]一种微通道反应组件及微通道反应器

说明书

本发明涉及化工、制药等领域中的反应设备技术领域，具体涉及一种微通道反应组件及微通道反应器。微通道反应组件包括，分支通道，其设置于第一层内，将反应介质进行分流；汇合通道，其设置于第二层内，将反应介质进行汇合；串流通道，其设置于所述第一层和第二层之间，并连通所述分支通道和汇合通道。使反应介质通过分支通道进行分流、并经由连通隔板上的串流通道串流至第二反应板上的汇合通道进行汇合，依次往复若干个循环进行反应介质的反应，能有效加剧介质间混合，其可兼容一定直径颗粒固体存在的反应，使得传热效率更高，并且有效加剧流体间的混合效果，降低反应时间，提高产物收率。

技术领域

本发明涉及化工、制药等领域中的反应设备技术领域，具体涉及一种微通道反应组件及微通道反应器。

背景技术

在微反应系统领域中，由容积输送设备输送的物料在进入反应器后，由于原料的传质、传热没能达到需要的程度，势必会造成物料在反应器中停留时间的增加，影响反应效率。且有些反应是含有一定浓度及直径颗粒的固体参与的，如果微反应器通道的结构不兼容一定固体颗粒话，会导致反应装置的可选择性就打折扣了。因此具有良好传质及传热效果且兼容一定浓度和直径颗粒固体的微通道反应器就很有必要了。

现有中国实用新型专利(CN 20647136U)公开了一种微通道反应器，其中微通道反应器包括可拆卸盖合的主板和盖板，主板与盖板盖合的一面设置有凹向主板内的微通道，所述微通道包括依次连通的进料通道、混合通道、反应通道和出料通道，所述反应通道包括多个依次连通的菱形通道，上一个菱形通道的一个角连通下一个菱形通道的一个角。物料在同一个平面内的反应通道中依次分流、汇合，实现均匀混合。但具有上述反应通道的微通道反应器，在物料中含有一定固体颗粒的情况下，由于同一平面内的分流、汇合不能够实现固体颗粒的混合充分，并且固体颗粒多分布于流体的中下半段，因此也会存在反应不完全及散热不充分的技术问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的微通道反应器不能充分混合物料、以及不能保证物料反应完全及散热不充分的缺陷，从而提供一种可兼容一定直径固体颗粒存在的微通道反应组件及微通道反应器。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种微通道反应组件，包括层叠设置的：

第一层通道，其上设有若干分支通道，所述分支通道呈列布置，且至少设有一列，沿排列方向上，所述分支通道的分支点靠近第一方向设置，由分支点形成的至少两个分支部靠近与所述第一方向相反的第二方向设置；

第二层通道，其上设有若干汇合通道，所述汇合通道呈列布置，且至少设有一列，沿排列方向上，所述汇合通道的汇合点靠近第二方向设置，向汇合点汇集的汇合部靠近第一方向设置；

连通通道，设于所述第一层通道与所述第二层通道之间，其上设有至少一列串流通道，每一列所述串流通道由第一串流通道和第二串流通道交错布置形成；

反应介质进口通道结构，设置于所述第一层通道和/或第二层通道上；

反应介质出口通道结构，设置于所述第一层通道和/或第二层通道上；

同一列上的所述汇合通道与对应列上的所述分支通道错开设置，以使相邻的所述汇合通道与所述分支通道之间背靠背或面对面设置，第一串流通道用于将面对面设置的所述汇合通道的汇合部与所述分支通道的分支部一一对应连通，所述第二串流通道用于将背靠背设置的所述汇合通道的汇合点与所述分支通道的分支点连通，所述反应介质进口通道结构与至少一个所述分支通道连通，用于将反应介质引入所述分支通道内，所述反应介质出口通道结构与至少一个所述汇合通道连通，用于将反应产物从所述反应介质出口排出。

上述微通道反应组件中，所述微通道反应组件可选择地由单板片加工而成；所述第一层通道、第二层通道及连通通道均设于同一单板片上。