[发明专利]一种金属与透明塑料复合结构的微反应器及其应用

权利要求书

1.一种金属与透明塑料复合结构的微反应器，其特征在于：微反应器包括透明板(1)作为微反应器的视窗，所述透明板使用透明塑料制备而成；微反应器还包括反应微通道板(2)和换热通道板(3)，透明板(1)设置在反应微通道板(2)之上，换热通道板(3)设置在反应微通道板(2)之下；

透明板设有至少两个进料孔和一个出料孔；反应微通道板上设有吸收-反应微通道以及与透明板进料孔和出料孔相对应的吸收-反应流体入口及吸收-反应流体出口，沿吸收-反应微通道周边刻有凹槽，凹槽用密封垫嵌入进行密封，防止透明板和反应微通道板间漏液；换热通道板上设有换热微通道以及换热微通道的进出口；

微反应器设置或不设置下封板，所述下封板设置于换热通道板之下。

2.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：透明板为透明塑料，所述透明塑料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚芳砜(PASF)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)中一种或两种以上的材料。

3.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：反应微通道板和换热通道板均为导热金属材料，所述导热金属材料选自铜、不锈钢、铝或哈氏合金中的一种或两种以上；所述密封垫的材质为氟橡胶、全氟橡胶、聚四氟乙烯或与透明板相同的透明塑料。

4.根据权利要求1或2所述的微反应器，其特征在于：所述透明板采用的透明塑料的透光率不小于88％，所述透明板采用的透明塑料的厚度为5～15mm。

5.根据权利要求1或3所述的微反应器，其特征在于：所述反应微通道板材料的导热系数为10～200W/(m²·K)，所述反应微通道板的厚度为0.1～1cm。

6.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：所述透明板、反应微通道板和换热通道板之间用螺栓固定。

7.根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于：所述吸收-反应微通道周边凹槽与反应微通道平行设置，凹槽形状根据吸收-反应微通道的形状进行改变；

吸收-反应微通道包括T型微通道、Y型微通道、S型微通道、Z型微通道；

凹槽形状包括直通道型，90度弯折型，半圆弯折型，矩形弯折型。

8.一种权利要求1-7任一所述微反应器于实时观察微反应器内部流体流动或反应状况中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：该微反应器用于精细化工、纳米材料、酸性气体脱除过程中的流动行为或反应与传热的可视化研究；具体应用在有机胺溶液吸收CO₂过程，CO₂有机胺溶液解吸过程，纳米粒子合成过程，芳烃或醇类硝化反应、磺化反应过程等一系列的吸收或反应过程中。

10.根据权利要求8或9所述的应用，其特征在于：

于微反应器正上方设置高速相机用于捕捉记录吸收-反应微通道内的流体情况。