[实用新型]一种非叠层结构微反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微反应器装置，具体地说，是涉及一种非叠层结构微反应器装置。

背景技术

近几年，微反应器在制备微-纳颗粒材料的研究方面取得了很多成果，具有很大的潜力和应用前景。与常规合成微-纳颗粒材料的方法相比，微反应器合成微-纳颗粒材料易于控制和放大，通过方便、精确地调节反应参数可以得到不同形状、粒径和粒径分布的微-纳颗粒材料。又由于微反应器制备的微-纳颗粒材料的一些特性，使得微反应器在制备高振实密度和粒径均一的微-纳颗粒材料方面有着广泛的应用前景。但是微通道的堵塞使得微反应器的应用受到限制。

为解决微通道堵塞问题，国内外相关研究人员进行了如下研究：

1)中国发明专利：一种强化微反应器内气液过程的方法，申请号：201410109267.4，公开号：CN104162395A，介绍了利用超声与气相的空化作用破坏流体中的固体之间的团聚或在微通道壁面的粘附，预防和疏通堵塞。

2)中国发明专利：防止连续反应通道系统堵塞的方法及执行该方法的微反应器，申请号：201080021683.9，公开号：CN102427876A，介绍了采用在工艺流体流动方向进行超声耦合的方法防止微通道的堵塞。

3)中国发明专利：振荡流微反应器，申请号：201180064961.3，公开号：CN103328092A，介绍了连接振荡流设备的微反应器解决微通道堵塞的问题。

虽然上述研究一定程度上缓解了微通道堵塞的问题，但很难保证微-纳颗粒材料在微通道壁上完全没有沉积，长期使用仍会造成微通道的堵塞，而由于微通道大多是处于密闭空间，后续也无法对其进行清洗。同时，叠层结构的微反应器制造的复杂性及较高的成本进一步限制了微反应器在微-纳颗粒材料制备方面的应用。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足和缺陷，本实用新型提供一种非叠层结构微反应器，可进行拆卸清洗，有效防止微反应器通道的堵塞，且结构简单，成本低。

为实现上述目的，本实用新型所述非叠层结构微反应器，包括：上盖、外壳体、圆柱体和下盖，其中：外壳体设在圆柱体外，圆柱体与外壳体之间采用过盈配合；圆柱体外表面设有微通道，外壳体内表面设有与圆柱体外表面的微通道接通的入口通道和出口通道；上盖、下盖连接在外壳体的上下端面，共同将设有微通道的圆柱体密封起来，且上盖、下盖与外壳体采用可拆卸的连接方式连接。

作为一个优选，所述上盖、下盖与外壳体采用螺纹连接，上盖的上端和下盖的下端设有内六角螺孔，以方便上盖和下盖的拆装。

作为一个优选，所述微通道的数目为2-4条，接通方式为T型。

作为一个优选，所述入口通道数目为2-4个，位置呈对称性；出口数目为1个。

作为一个优选，圆柱形上盖和下盖外表面设有外螺纹，端部设有内六角螺孔；所述圆柱形外壳体在与上、下盖连接处设有内螺纹，并与上、下盖的外螺纹相配合，在与圆柱体外表面结合处为光滑内表面。

作为一个优选，在所述圆柱体的上端面设置一个定位孔，对应的，在外壳体外表面设置一个定位槽；另设有一个U形件，该U形件两端分别与圆柱体上端面的定位孔、外壳体外表面的定位槽相配合实现微通道与入口通道、出口通道的准确定位。

作为一个优选，在所述入口通道处设有超声波发生器或震动器。所述超声波发生器，设置在混合反应产物流处，频率为16～50kHz；所述震动器设置在混合反应产物流处，频率为10～100Hz。

作为一个优选，所述圆柱体、外壳体、上盖和下盖，采用不锈钢、玻璃、陶瓷或聚合物材料的一种材料制成。

作为一个优选，若圆柱体所用的材料为弹性材料，则除微通道处外的圆柱体外表面设成波浪形，使圆柱体在与外壳体安装时通过自封作用达到进一步防液体泄漏的目的。

与现有叠层微反应器相比，本实用新型微反应器装置结构简单，加工容易，加工成本低。尤其重要的是，当反应产物颗粒沉积在微通道内壁上时，可拆卸下来进行清洗，以防止微反应器通道的堵塞，且拆装方便。

附图说明

图1是本实用新型一较优实施例中非叠层结构微反应器爆炸分解图；

图2是本发明一实施例中安装时定位示意图；

图3、图4是本实用新型一实施例中的圆柱体外表面微通道分布示意图；

图5是本实用新型一实施例中非叠层结构微反应器装配剖视图；

图6是本实用新型一实施例中非叠层结构微反应器沿a、b微通道所在截面剖视图；