[发明专利]微通道装置及其应用

权利要求书

1.一种微通道装置，包括微混合器(a)与微反应器(b)，其中微混合器的出口与微反应器侧面入口通过连接管路(7)连接；

所述微混合器包括：水相原料入口(1)、油相原料入口(2)、混合通道(3)、微筛孔(4)、混合器套管(5)、混合器喷嘴(6)；

所述微反应器包括：气相产物出口(8)、液相原料入口(9)、反应器外壁(10)、反应通道(11)、加热管壁(12)、液相产物出口(13)、气相原料入口(14)、加热介质入口(15)；

所述微混合器(a)的个数大于等于2，优选为偶数个；微混合器(a)位于微反应器(b)两侧的对称位置，微混合器中轴线与微反应器的中轴线夹角为30-150°，优选为60-120°。

2.根据权利要求1所述的微通道装置，其中所述微混合器(a)中的混合通道(3)为混合器套管(5)与混合器喷嘴(6)之间形成的环隙间距为10～1000微米的环隙空间I，环隙间距优选为50～750微米，更优选为400～600微米。

3.根据权利要求1所述的微通道装置，其中所述微筛孔(4)选自折型微筛孔、梯型微筛孔、Z型微筛孔，优选为折型微孔筛。

4.根据权利要求3所述的微通道装置，所述折型微筛孔(4)分布于混合器喷嘴(6)柱状体的侧面，水力学直径为5～500微米，优选20～200微米，孔间距为50～5000微米，优选100～1000微米，折型夹角为20～160°，优选为60～120°。

5.根据权利要求1所述的微通道装置，其中，所述微反应器的液相原料入口(9)为倾角在5～45°的折型挡板，折型挡板末端与微反应器外壁(10)之间形成的环隙间距为100～500微米的环隙空间II，优选环隙间距为200～300微米，所述反应通道(11)为加热管壁(12)与反应器外壁(10)之间形成的环隙间距为500～5000微米的环隙空间Ⅲ，优选1000～4000微米，更优选2000～3000微米。

6.一种混合反应耦合过程的方法，采用微通道装置，包括以下步骤：

(1)水相原料与油相原料在微混合器(a)中进行混合过程，水相原料由水相原料入口(1)进入混合器(a)混合，经微筛孔(4)分散后与由油相原料入口(2)进入的油相原料接触；

(2)微混合器(a)出口得到的液体经过连接管路(7)进入微反应器(b)作为液相原料；

(3)液相原料与气相原料在微反应器(b)中进行反应，液相原料由液相原料入口(9)进入与由气相原料入口(14)进入的气相原料在反应通道(11)中逆流接触，通过加热管壁(12)中的加热介质提供反应所需热量，反应过程的气相产物由气相产物出口(8)处排出，液相产物由液相产物出口(13)处排出；

所述的微混合器(a)中包含：水相原料入口(1)、油相原料入口(2)、混合通道(3)、微筛孔(4)、混合器套管(5)、混合器喷嘴(6)；所述微筛孔优选为折型微筛孔；所述微反应器包括：气相产物出口(8)、液相原料入口(9)、反应器外壁(10)、反应通道(11)、加热管壁(12)、液相产物出口(13)、气相原料入口(14)、加热介质入口(15)。