[发明专利]一种组合挡板式微反应器

说明书

本发明公开了一种组合挡板式微反应器，包括上微反应器基板、下微反应器基板、上热浴板和下热浴板；完整的微反应器由上微反应器基板与下微反应器基板相对面上阵列排布的微反应室，依次连通各微反应室的微通道，以及进液通道和出液通道构成；微反应室为椭圆形，流体流动的方向为椭圆的长轴方向，微反应室内沿长轴方向设置有若干组用于流体折叠的挡板；微通道外径上具有能够形成流体湍流的波结结构；上热浴板安装于上微反应器基板的背面，下热浴板安装于下微反应器基板的背面。椭圆形微反应及室内的挡板能够使流体反复折叠、碰撞，有效提升流体的混合效果，微通道上的波结结构会造成微通道直径上的不断变化而形成湍流，进一步强化流体的混合效果。

技术领域

本发明涉及一种组合挡板式微反应器。

背景技术

反应器是实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、制药等诸多行业，其中釜式反应器应用最广，但其能耗大、搅拌混合不均匀、操作间隙时间长效率不高，遇有反应速度快且放热剧烈的反应时常有事故发生，近年来，微通道反应器渐渐进入了大家的视野，微反应器在保证安全和操作连续性的基础上，于传质、传热、混合方面均具有强化效应。首先传质方面，化工的传递过程都存在边界层的问题，由于微反应器可以把通道做的很小，所以其相应的边界层就越薄，其传递过程就越快；其次是传热方面，反应放出的热量与体积成正比，但热量是从表面移除的，也就是说，当通道半径越小比表面积越大，其移除热量的能力越强；第三混合方面，由于微反应器基板尺寸可根据工况自行决定，一般情况下均在基板上加工出若干阵列排布的微型反应室，各反应室之间加工微通道使之相连通，反应室可以加工出任何有利于反应的造型，尤其是可以在各反应室中加工出凸台、挡板之类的特征，使流动的反应物折叠、碰撞，使两股或多股流动的反应物充分混合。目前，关于微反应器的设计以及其加工工艺的研究，国内外均围绕上述几点展开。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种组合挡板式微反应器，提升微反应器在传质、传热以及混合方面的效应。

技术方案：一种组合挡板式微反应器，包括上微反应器基板、下微反应器基板、上热浴板和下热浴板；

上微反应器基板与下微反应器基板相对面上的特征为镜像关系，两者装配起来会形成完整的微反应器；所述完整的微反应器由所述上微反应器基板与下微反应器基板相对面上阵列排布的微反应室，依次连通各微反应室的微通道，以及进液通道和出液通道构成；所述微反应室为椭圆形，流体流动的方向为椭圆的长轴方向，微反应室内沿长轴方向设置有若干组用于流体折叠的挡板；所述微通道外径上具有能够形成流体湍流的波结结构；

上热浴板安装于上微反应器基板的背面，下热浴板安装于下微反应器基板的背面。

进一步的，所述上热浴板和下热浴板上设有热浴槽，所述热浴槽为折流型流通槽，且为与微反应器基板背面直接接触的开口槽。

进一步的，所述微通道的直径为1mm。

进一步的，所述进液通道包括A液进口、 B液进口、A液球腔、B液球腔以及Y型进料结构，A液进口通过A液球腔连接所述Y型进料结构的一个微通道进口，B液进口通过B液球腔连接所述Y型进料结构的另一个微通道进口，所述Y型进料结构的微通道出口连接首端的微反应室的流体入口；所述出液通道包括反应物出口和反应物球腔，应物出口通过反应物球腔连接末端的微反应室的流体出口。

进一步的，所述上微反应器基板、下微反应器基板、上热浴板和下热浴板均具有一圈阵列排布的通孔，且孔径与位置一致，用于整台微反应器的紧固。

进一步的，所述上微反应器基板、下微反应器基板、上热浴板和下热浴板均为四方形且大小一致，其中上微反应器基板和下微反应器基板的厚度一致，上热浴板和下热浴板的厚度亦一致且为微反应器基板厚度的两倍。