[发明专利]一种实现加强混合和换热作用的立体微通道结构

说明书

本发明公开了一种实现加强混合和换热作用的立体微通道结构，它包括橘瓣式结构、轴芯、挡片、环形结构，轴芯外侧均布有多个挡片，挡片之间设置有橘瓣式结构，橘瓣式结构围绕轴芯环形放置，橘瓣式结构两端均设置有环形结构，橘瓣式结构与一侧的环形结构组成一个单元，橘瓣式结构和环形结构内均为反应通道，轴芯内为换热通道。本发明结构设计合理，混合效果好，每个换热通道直接从内部集中对围绕在四周的反应液进行换热，提升了换热效率；此通道结构可以单个使用，也可以多个组合，进行并连和串连使用。

技术领域

本发明涉及的是微通道反应器的设计、制造和使用技术领域，具体涉及一种实现加强混合和换热作用的立体微通道结构。

背景技术

微化学工程与技术是当前化工行业科技创新的热点和重点之一，将开启高效精细的化工新时代。微通道，就是当量直径在10-1000μm的反应通道，微通道反应技术作为化工过程强化的重要手段之一，兼具过程强化和小型化的优势，并具有优异的传热传质性能和安全性，过程易于控制、直接放大等特点，可显著提高过程的安全性、生产效率，快速推进实验室成果的实用化进程。与常规反应器相比，微通道反应器在传质传热、流体流动、热稳定性等方面具有优异的性能，被认为是21世纪化工产业的革命性技术。

当前的微通道设备，多以板式结构为主，通道结构雕刻在板平面上，那么为了增加流通量，不能够进行叠加，这样通道尺寸就会扩大从而失去了微通道的意义（如图1），往往只能通过将通道并列排布进行数量放大（如图2）。同样，为了增加持液量，往往也只能将通道延长，在有限的板面尺寸内进行来回往复（如图3）。

一个板平面只能被利用表面的一小层，如果反应时流量大或持量液大的话，因为板面的低利用率，只有将板面积扩大，就造成了板式的整体结构会比较大，成本上升。

在换热方面，都是采用间壁换热的方式，反应通道在板的一面、换热通道在板的另一面，换热通道截面积虽大，但是却不集中，不能做到一对一的有效利用（如图4）。

为了解决上述技术问题，本发明设计了一种实现加强混合和换热作用的立体微通道结构。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种实现加强混合和换热作用的立体微通道结构，结构设计合理，混合效果好，每个换热通道直接从内部集中对围绕在四周的反应液进行换热，提升了换热效率；此通道结构可以单个使用，也可以多个组合，进行并连和串连使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种实现加强混合和换热作用的立体微通道结构，包括橘瓣式结构、轴芯、挡片、环形结构，轴芯外侧均布有多个挡片，挡片之间设置有橘瓣式结构，橘瓣式结构围绕轴芯环形放置，橘瓣式结构两端均设置有环形结构，橘瓣式结构与一侧的环形结构组成一个单元，橘瓣式结构和环形结构内均为反应通道，轴芯内为换热通道。

作为优选，所述的橘瓣式结构根据尺寸大小设计有2-12个。

作为优选，所述的挡片为反应液挡板也是换热翅片。

作为优选，所述的橘瓣式结构、轴芯、挡片、环形结构构成一个整体式结构。

作为优选，所述的轴芯与外壳直接构成一个橘瓣式结构的微通道结构。

作为优选，所述的微通道结构可以单个使用，也可以多个组合，进行并联和串联使用。

本发明的有益效果：本发明的立体微通道结构，设计合理，混合效果好，每个换热通道直接从内部集中对围绕在四周的反应液进行换热，提升了换热效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为现有的板式结构的微通道设备示意图；

图2为图1增加通道数量后的示意图；