[实用新型]连续流微通道反应模块

说明书

本实用新型涉及一种连续流微通道反应模块，其包括拼合的两板，至少其中一个板的端面上设有纵向延伸的复合流体通道，而且复合流体通道由并列的三条流道构成，每条流道内相间地分布设有多个凹部，相邻两凹部之间形成凸部。两侧所设流道的凹部对应于中间所设流道的凸部，两侧所设流道的凸部对应中间所设流道的凹部，相邻位置处的中间所设流道的凹部与两侧所设流道的凹部之间形成连通二者的间隙。其借助其复合流体通道的新颖结构，形成相对密集的、连续分布的流体切割、汇聚混合单元，通道具有极大的比表面积，因此其具有强化流体混合行为的能力，能获得高反应物混合效率，能够通过具有流动性的固体颗粒，能被用于含有固体颗粒的多相反应中。

技术领域

本实用新型涉及微通道反应器领域，更具体地，涉及一种具有较好的通过性，能够通过具有流动性的固体颗粒，能被用于含有固体颗粒的多相反应，具有强化流体混合过程能力的连续流微通道反应模块。

背景技术

微通道反应器是对微反应器、微换热器、微控制器等微通道流体装置的统称。被应用于化学反应过程、物理过程及生物过程。相比较常规的釜式反应装置，微通道反应器具有高速且高质量的混合、高效的传热、精确且窄的停留时间、重复性好、无放大效应、便于自动化控制和连续生产、设备体积小、热量便于回收，能耗低等优点。微通道反应系统为反应体系提供更宽泛的反应温度及压力范围，其极小的反应体积提供了高的安全性。

目前主流的微通道反应器主要有以下几种类型：

(1)主动混合器，如机械搅拌、超声混合等加延时管路和换热装置的组合。

(2)被动混合器，如星型混合器、错流混合器、T型混合器、对撞流混合器等加延时管路和换热装置的组合。

(3)被动混合、反应、换热整体式反应器，如带换热结构的静态混合器作为反应管路、康宁心形反应器等。

现有的微通道反应器在流道内要保持特定的流形，因而采用了过细的通道，使得其不太能够适用于高通量的精细化学品制备，通道容易堵塞，不便于维护，适用于纯净的流体时一般不存在堵塞问题。在功能上其仅起到简单的引流作用，混合效率较低，单位长度的通道混合单元数量过少，混合充分性较差。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题及其他尚未被解决的技术问题。

作为为了解决上述问题而进行的创新设计，本实用新型所提供的连续流微通道反应模块，借助所设计的具有新颖结构的流道，其具有强化流体混合行为的能力，能获得高反应物混合效率，能够通过具有流动性的固体颗粒，能被用于含有固体颗粒的多相反应中。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种连续流微通道反应模块，包括上板和下板，所述下板朝向所述上板的端面上设有纵向延伸的复合流体通道。所述复合流体通道由并列的三条流道构成，每条流道内相间地分布设有多个凹部，相邻两凹部之间形成凸部。两侧所设流道上的凹部一一对应于中间所设流道上的凸部，两侧所设流道上的凸部一一对应于中间所设流道上的凹部，且在相邻位置处中间所设流道的凹部与两侧所设流道的凹部之间形成连通二者的间隙。

上述所设的连续流微通道反应模块，在上板与下板相对连接成整体后，上板将所述的复合流体通道的上端口封堵住，使得复合流体通道形成密封的管道结构，流体由复合流体通道的纵向一端进入复合流体通道内后，会由中间所设流道的凹部向两侧分流而进入相邻的下游位置处的两侧位置所设流道的凹部。因为中间位置的流道凹部与两侧位置的流道凹部沿纵向交错地排列，所以在流体由中间所设流道的凹部进入两侧所设流道的凹部过程中，会不断地受到流道凸部边缘的切割，且在复合流体通道内连续地循环实施分流、汇合的混流行为，这种流道结构具有能够防止固体颗粒停滞同时获得高混合效率。