[发明专利]一种集成组合式微通道反应器在审

专利信息
申请号: 201811040134.0 申请日: 2018-09-07
公开(公告)号: CN109092223A 公开(公告)日: 2018-12-28
发明(设计)人: 靳遵龙;陈晓堂;王永庆;李赵;许慧颖;楚迪 申请(专利权)人: 郑州大学
主分类号: B01J19/00 分类号: B01J19/00
代理公司: 郑州德勤知识产权代理有限公司 41128 代理人: 苏志洋;庄振乾
地址: 450001 河南省郑州*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 通道反应器 层叠组合 流体通道 依次连通 盖板 流道板 气液混合出口 气体管路 气体进口 液体管路 液体进口 气液混合管路 空间利用率 传质传热 混合管路 交错层叠 生产效率 集成度 组装 自由
【说明书】:

一种集成组合式微通道反应器,它包括n+1个盖板和n个流道板,n+1个所述盖板与n个所述流道板交错层叠组装,所述流道板上设有流体通道,各所述流体通道的一端设有气体进口和液体进口,各所述流体通道的另一端设有气液混合出口,各所述盖板上均设有气体管路、液体管路和气液混合管路,各所述气体管路与各所述气体进口在层叠组合方向上依次连通,各所述液体管路与各所述液体进口在层叠组合方向上依次连通,各所述气液混合管路与所述气液混合出口在层叠组合方向上依次连通。该集成组合式微通道反应器具有设计科学、生产效率高、集成度高、占地面积小、产量自由、空间利用率高、增强传质传热性能的优点。

技术领域

发明涉及气液两相流混合反应设备技术领域,具体的说,涉及一种集成组合式微通道反应器。

背景技术

随着时代的进步,近年来大型传热传质以及反应设备早已不足以满足化工、化学、机械、材料等领域的发展。随之而来的是微设备逐渐登上时代的舞台,作为一个全新的课题被广大研究生所讨论。进入21世纪以来,微设备在反应、传热传质、分离等化工技术方面发展迅猛,并且被冠以“微”字眼。何谓之“微”,相对于常规设备而言,微设备主要在尺寸上进行了微型化,使其尺寸得到了极尽的缩小并且随之带来了一系列的便利,使得其成功应用于化工、医学等国家重点领域,并被大众所认同。

正如前所述,微设备与常规反应器相比,有以下几个特点:

(1)比表面积增加 微设备其通道的截面积通常是亚毫米级乃至微米级,所以微通道反应器的比表面积往往比常规反应器较大的多。

(2)强化了传热传质 由于增大了微通道的比表面积,所以反应器内对流传热传质的场所同样得到大幅度的提高。除此之外,由于微通道内的流体流动是以层流为主的,所以导致传质过程的主要方式是分子扩散。

(3)减少了反应所需的试剂量 由于微通道体积的减小,所以所需的试剂量得到大幅度减少,从而在反应试剂足够的情况下,极大地避免了反应物的浪费以及反应物对环境的污染,做到了经济性与环境保护。

(4)安全性 由于整个过程中反应试剂的微量化,更加容易控制反应器的反应过程,从而使整个反应过程安全稳定地进行。

(5)缩短工业放大的时间 与常规工艺不同,一般采用“数量放大”方式,即将多个微反应器并行操作来进行工业放大,使实际生产更加灵活。

鉴于以上优点,微反应器可以方便,安全,高效的应用于化工过程。但是在微反应器的应用中,实现较大规模工业化生产的技术还比较有限,而且如何让反应更加高效、更加安全的进行以及如何创建绿色化工是微尺度化工技术的研究重点问题。

为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种设计科学、生产效率高、集成度高、占地面积小、产量自由、空间利用率高、增强传质传热性能的集成组合式微通道反应器。

为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种集成组合式微通道反应器,它包括n+1个盖板和n个流道板,n+1个所述盖板与n个所述流道板交错层叠组装,所述流道板上设有流体通道,各所述流体通道的一端设有气体进口和液体进口,各所述流体通道的另一端设有气液混合出口,各所述盖板上均设有气体管路、液体管路和气液混合管路,各所述气体管路与各所述气体进口在层叠组合方向上依次连通,各所述液体管路与各所述液体进口在层叠组合方向上依次连通,各所述气液混合管路与所述气液混合出口在层叠组合方向上依次连通。

基上所述,所述流体通道包括若干曲线段通道。

基上所述,所述流体通道为多行平行的直线槽,各所述直线槽按照流体流动方向依次通过弧型槽连接。

基上所述,所述流体通道为多行平行的正弦型槽,各所述正弦型槽按照流体流动方向依次通过弧型槽连接。

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