[实用新型]一种具有余热回收利用功能3D打印式高效微反应器系统

说明书

本实用新型提出一种具有余热回收利用功能3D打印式高效微反应器系统，包括：用于存储流体的第一容器(1)和第二容器(2)；微结构装置(7)，包括顺序连接的第一换热段(71)和第二换热段(72)，两个换热段分别包括交错排列的换热通道(74)和流体通道(75)，流体通道(75)贯穿所述微结构装置(7)，第一换热段(71)连接到第一容器(1)，第二换热段(72)连接到第二容器(2)；反应装置，其第一输入管道(51)连接到第一换热段(71)，其第二输入管道(52)连接到第二换热段(72)，输出流体管道(53)连接到流体通道(75)。本实用新型将反应物预热与余热回收同时进行，产量增加，热量消耗降低。

技术领域

本实用新型涉及流体反应技术，更具体地，涉及一种具有余热回收利用功能3D打印式高效微反应器系统。

背景技术

草铵膦是一种具有部分内吸作用的高效、低毒、非选择性(灭杀性)触杀型有机磷类除草剂，由德国Hoechst公司最先开发，商品名为Basta，是外消旋混合物。随着草甘膦抗性杂草、百草枯强毒性问题的出现，草铵膦受到广泛的重视。草铵膦合成中，其中，中间体甲基二氯化膦的合成是最为关键的一步。

实用新型内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种微反应器和吸附器来进行合成。本发明采用直接合成法，即甲烷气与三氯化磷直接反应，条件在600摄氏度，生产成甲基二氯化膦。我们针对第一步设计了本反应器。反应方程式为：CH₄+PCl₃→HCl+CH₃PCl₂。

本实用新型提出一种包括具有余热回收利用功能3D打印式高效微反应器系统，包括：用于存储流体的第一容器和第二容器；微结构装置，其由3D打印制成，包括顺序连接的第一换热段和第二换热段，第一换热段和第二换热段分别包括交错排列的换热通道和流体通道，其中流体通道贯穿所述微结构装置，第一换热段的换热通道的输入端连接到第一容器，第二换热段的换热通道的输入端连接到第二容器；以及反应装置，反应装置的第一输入管道连接到第一换热段的换热通道的输出端，反应装置的第二输入管道连接到第二换热段的换热通道的输出端，反应装置的输出流体管道连接到微结构装置的流体通道，其中第一容器和第二容器内的流体在反应装置内汇集。

可选地，流体通道交错排列的换热通道，第三换热段的换热通道内输入冷凝剂。

可选地，微结构装置还包括收集管，收集管连接到第三换热段。

可选地，所述反应装置为吸附器，吸附器内布满颗粒活性炭，所述吸附器外表缠绕有加热管。

可选地，所述反应装置包括顺序连接的管道过滤器和微通道反应器，微通道反应器设置在吸附器之前，微通道反应器外表缠绕有加热管。

可选地，所述反应装置包括顺序连接的反应器组，每一组包括顺序连接的管道过滤器、微通道反应器和吸附器。

可选地，所述的反应系统还包括：第一换热器，第一换热器设置在微结构装置的第二换热段和反应器的第一输入管道之间；和第二换热器，第二换热器设置在微结构装置的第一换热段和反应器的第二输入管道之间。

可选地，所述的反应系统还包括：收集容器，收集容器连接到收集管之后，收集容器底部安装了液位仪，出口处安装了液压阀，当液体产物在收集容器内到高于一定液位高度时，液压阀打开，当液位降低到一定液位高度时，液压阀关闭。

可选地，可选地，收集容器的顶部设置有圆柱体换热器，中空并密布微孔；圆柱体换热器具有通气通道和冷却液通道，冷却后的流体输送回所述反应装置

可选地，换热通道和流体通道上下分层交错排列。

本实用新型的有益效果为：