[实用新型]一种微通道反应器

说明书

本实用新型公开了一种微通道反应器，其包括壳体，所述壳体内设有依次串联的若干个微通道反应模块，最下游的所述微通道反应模块的尾端设有出料管，相邻两个所述微通道反应模块之间均设有混合器，所述壳体上设有连通位于最上游微通道反应模块的第一进料柱塞泵和第二进料柱塞泵，每个所述微通道反应模块上均设有连通所述微通道反应模块的反应腔的取样管，每根所述取样管均连接一取样阀门，所述取样阀门安装于所述壳体上。所述微通道反应器通过独特的结构设计，取得了诸多的优异技术效果，可用于高效换热、高效混合、强放热反应过程，高附加值精细化学品、剧毒物质、超细/纳米颗粒以及高能炸药的生产过程，具有良好的应用潜力和工业化生产价值。

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，更特别地涉及一种微通道反应区，属于化工装置与设备技术领域。

背景技术

在化工装置与设备技术领域中，微型反应器通常也被称作微结构反应器、微通道反应器、微型线路反应器或微流体装置，其是一种可将样品(或反应物)约束在其中并进行工艺过程的装置。

在一些情况下，所述工艺过程包括化学反应、反应过程分析等多种状态。通过在微通道反应器中，多种反应物或样品可进行化学反应或热交换等多种具体操作。通常而言，微通道反应器的内部约束空间(或反应空间)非常小，例如可为毫米级别甚至是微米级别，这对微量反应具有重要的现实意义。

此外，微通道反应器通常为连续反应器而非间歇反应器，使用微通道的微型反应器可提供许多优于常用规模反应器的优点，例如大大改进能量效率、反应速度、反应产率、安全性、可靠性、可量测性等。

也正是由于微通道反应器如此的优点，人们对其结构进行了大量的深入研究，并取得了诸多研究成果，例如：

CN101433815A公开了一种膜分散式微通道反应器，由一根外管和一根内管构成套管，在内、外管之间形成环形微通道，外管上设有流体进口和出口，内管上一端设有流体进口，另一端沿管壁周向为分布有多微孔的微孔膜。与普通的微通道反应器相比，所述反应器通道的截面积增大，处理量增大。强化了流体之间的混合和传质。在达到大处理量的同时，也保证了较强的微观混合。特别是在合成纳米颗粒中实现了快速微观混合，合成了平均粒径为37纳米的硫酸钡颗粒，本反应器操作简单，操作费用低，处理量大，在涉及到快速过程的工业生产中有很大的应用前景。

CN101580227A公开了一种带微凸台阵列结构的自热型醇类重整制氢微通道反应器，其在三层板状反应载体上均带有微凸台阵列结构，上下层为单面微凸台阵列，中层为双面微凸台阵列，微凸台采用平行阵列排布。三层叠合形成入口成90°的反应通道，通道两端分别设置有连接接头，气体入口处装有可拆卸式接头，出口处装有固定式接头。上层通道为催化重整制氢通道，下层通道为燃烧通道。两层通道结构均采用利于催化剂涂层沉积的开式结构形式。氢气等燃料气体在燃烧通道内燃烧产生大量热量，通过反应器中间层传递给催化重整制氢通道以满足水蒸气重整制氢反应的需要，反应器能自热运行制氢。所述反应器增大了反应器的比体积，提高了醇类重整制氢反应的产率。

CN101920183A公开了一种微通道反应器；由模块A和模块B对扣组合；模块A由流体A进口通道、流体A平行分配通道、流体混合通道、混合料出口平行分配通道、两个混合料出口通道构成；模块B由流体B进口通道、流体B分配通道和流体B缓冲室构成；其中流体A进口通道和流体A平行分配通道连通，流体A平行分配通道和流体混合通道连通，流体混合通道和混合料出口平行分配通道连通，混合料出口平行分配通道和两个混合料出口通道连通；流体B进口通道和流体B分配通道连通，流体B分配通道和流体B缓冲室连通，流体B缓冲室和流体混合通道连通；可应用于两流体间混合传质的众多相关领域，结构简单，操作方便，具有工程化运行整体混合效果好的特点。