[实用新型]一种层叠式微通道反应器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种反应器或混合器，更具体地，涉及一种用于微化 学反应的微通道反应器，属于化学化工设备技术领域。

背景技术：

在化学工业中两种流体的混合是常见的传质过程，常用的反应设备有 混料釜、萃取塔、静态混合器等，它们处理量大，能够满足大规模生产的 需要。然而，总体来说，这些混合设备为流体提供的是宏观尺度的混合， 存在混合效率低下、动力消耗大、设备体积大等缺点。

随着人们对反应要求的提高和微加工技术的不断发展，微反应技术及 其设备成为关注和研究的热点。从本质上说，微通道反应器是一种连续流 动的管式反应器，其通道尺寸在10μm-3mm的范围，由于尺度效应，微通 道反应器是一种单元反应界面尺度微米级的微型化学反应系统，与传统宏 观反应器相比，微反应器有以下优势：(1)极大的比表面积，通常可比传 统工业设备高10～15倍。因此传热、传质过程得到较大强化，有利于流 体的快速均匀混合以及等温操作；(2)反应更加安全，传递过程的强化使 反应器内的反应过程更容易控制；(3)独特的流动特性，其流体流动通常 为层流，具有较强的方向性、对称性和有序性，有利于对过程进行精确的 理论描述和模拟；(4)催化剂的高通量筛选；(5)采用“数增放大”，无工 业放大效应。

随着微加工技术的不断发展，微通道反应器得到了越来越广泛的应用。 CN203540511U公开了一种通道流速均布的层叠型微通道反应器。包括进 口盖板、第一反应板，第二反应板和出口盖板，第一反应板和第二反应板 上加工有微通道阵列，交替叠置在相对放置的进口盖板和出口盖板之间。 反应流体通过一个进口流入微通道阵列，从两个出口流出，提高了反应流 体在微通道阵列的溯流分布均匀性，能有效提高微通道反应器的反应效率。 同时，一个进口两个出口的分流结构可以有效降低流体流过微通道反应器 的压力损失。

发明内容：

在现有技术的基础上，本实用新型要解决的技术问题是提供一种流体 分布均匀，流体压降损失小、适用于由两种反应流体参与的具有吸放热反 应且易于制造的微通道反应器。

一种层叠式微通道反应器，包括进口盖板1，第一反应板2，第二反应 板3和出口盖板5；第一反应板、第二反应板依次叠置在相对放置的进口 盖板和出口盖板之间；

所述的进口盖板1中部开有第一反应流体进口1-1，进口盖板1下部开 有第二反应流体进口1-2；

所述的第一反应板2中部开有第一反应流体进口2-1，第一反应板2 下部开有第二反应流体进口2-2；

所述的第一反应板2的一面开有与侧面平行的微通道阵列2-5，微通道 阵列2-5上部开有均流分布腔2-6，第一反应板2上的第一反应流体进口 2-1位于均流分布腔2-6内，所述的微通道阵列下部闭合，所述的第二反应 流体入口2-2在所述的微通道阵列下部，第一反应板2的另一面为平面结 构；

所述的第一反应板2上的微通道阵列2-5的微通道的底面上均开有微 孔；

所述的第二反应板3下部开有第二反应流体进口3-2，第二反应板3 上部开有混合后流体出口3-1；

所述的第二反应板3的一面开有与侧面平行的微通道阵列3-5，微通道 阵列3-5上部开有方形分布腔3-6，混合后流体出口3-1位于方形分布腔3-6 内，微通道阵列3-5下部开有均流分布腔3-7，第二反应流体进口3-2位于 均流分布腔3-7内，第二反应板3的另一面为平面结构；

所述的出口盖板5上部开有混合后流体出口5-1。

本实用新型提供的层叠式微通道反应器的有益效果为：

本实用新型提供的层叠式微通道反应器使用不锈钢与玻璃配合，耐腐 蚀，且可目测反应过程；采用三角形分布腔，将流体通过微通道阵列分成 若干股，并在腔内放置内构件，可以有效提高流体分布均匀度，加强混合， 降低微通道反应器内压力损失；采用多层不锈钢片层叠的方式形成流道， 使得反应器模块化，提高了结构稳定性；加入功能基板，解决反应器的换 热问题，扩大反应器的适用范围，提高反应的收率与安全性。

附图说明

图1是层叠式微通道反应器的结构示意图；

图2是层叠式微通道反应器的进口盖板结构示意图；

图3是层叠式微通道反应器的第一反应板结构示意图；

图4是层叠式微通道反应器的第二反应板结构示意图；