[发明专利]一种高效微通道反应器

说明书

本发明涉及化工技术领域，具体为一种高效微通道反应器，其包括：微反应室，输送管路，微反应室安装板，相邻两组微反应室之间通过输送管路连接，输送管路的一端设有反应液输入口，输送管路的另一端设有反应液输出口，微反应室的上端设有顶板，顶板的中部开设有反应液入口，微反应室的底部开设有反应液出口，微反应室包括：顶板、上层反应室、下层反应室，顶板位于上层反应室的上端，上层反应室位于下层反应室的上端，本发明的微反应室的分隔壁和分液体的结构为板状和三棱柱状，相对于现有技术的微反应器而言，结构简单，更易于微反应器的加工。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种高效微通道反应器。

背景技术

微化工技术由于其超强的传热、传质能力,将在化学、化工、能源、环境等领域得到广泛应用。其核心部件为完全或部分采用微加工技术制造出的微型化工系统,通道特征尺度在数微米至数百微米范围。针对不同的应用背景,已派生出具有各种功能的微化工器件，如微全分析系统、微换热器、微混合器、微通道反应器等。

微小型化学化工机械系统将在越来越多的领域发挥重要作用,过程强化技术是微小型化学化工机械系统的重要基础。加强对微观流体力学在化学合成和过程处理中的理论和应用研究,对深入了解在微小型化学化工机械系统中连续流动的微反应过程是非常重要的。在微尺度反应器中,混合对反应过程有极其重要的影响。

“微反应器(microreactor)”最初是指一种用于催化剂评价和动力学研究的小型管式反应器,其尺寸约为10 mm。随着本来发展用于电路集成的微制造技术逐渐推广应用于各种化学领域,前缀“micro”含义发生变化,专门修饰用微加工技术制造的化学系统。此时的“微反应器”是指用微加工技术制造的一种新型的微型化的化学反应器,但由小型化到微型化并不仅仅是尺寸上的变化,更重要的是它具有一系列新特性,随着微加工技术在化学领域的推广应用而发展并为人所重视。微反应器有一个根本特点,那就是把化学反应控制在尽量微小的空间内,化学反应空间的尺寸数量级一般为微米甚至纳米。微反应器必须要确保反应物能充分混合,反应室的精度要高;微反应器的外壳及内部的反应通道要耐腐蚀能力强,强度高,耐压能力强,耐磨损性好﹔微反应器的接口要耐压能力强,与设备适配性强,易拆装,易清洗﹔微反应器的整个结构要易于制造。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明的目的在于利用流道多次分合的设计，解决混合效率低和压降高的问题。本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

一种高效微通道反应器，包括：微反应室，输送管路，微反应室安装板，相邻两组微反应室之间通过输送管路连接，输送管路的一端设有反应液输入口，输送管路的另一端设有反应液输出口，微反应室的上端设有顶板，顶板的中部开设有反应液入口，微反应室的底部开设有反应液出口，微反应室包括：顶板、上层反应室、下层反应室，顶板位于上层反应室的上端，上层反应室位于下层反应室的上端，上层反应室包括：上层通道壁、分隔壁一、分液体一、混合口，上层反应室的上端环绕设有上层通道壁，上层反应室的内部设有两个分隔壁一，两组分隔壁一之间垂直设有分液体一，分隔壁一和上层通道壁之间的中部开设有混合口，下层反应室包括：反应液出口、下层通道壁、分隔壁二、分液体二，下层反应室的上端环绕设有下层通道壁，下层反应室的内部设有两个分隔壁二，两个分隔壁二之间开设有反应液出口，下层通道壁与下层反应室之间的中部设有分液体二，微反应室和输送管路均安装在微反应室安装板上。

优选的，两个分隔壁一之间平行且对称设置在上层反应室内部。

优选的，分液体一为倒放的三棱柱型结构，分液体一位于反应液入口的下方。

优选的，下层通道壁和分隔壁二的设置与上层通道壁和分隔壁一的设置完全相同。

优选的，分液体二为倒放的三棱柱型，分液体二设置在混合口的下方。

优选的，微反应室安装板包括输送管路安装板一、上层反应室安装板，下层反应室安装板，输送管路安装板二。