[发明专利]用于多物料混合的微流道反应器

说明书

本发明的用于多物料混合的微流道反应器，包括外管以及设置于外管内部的至少一个导流模块，导流模块由多个导流模片以及微流模片叠加构成，导流模片上设置有导流孔，微流模片上设置有微流孔。本发明的用于多物料混合的微流道反应器设计简单，占地面积小，物料混合效率高、效果好，适宜批量化生产并可实现定制化需求。

技术领域

本发明涉及微化工技术领域，特别是涉及一种用于多物料混合的微流道反应器。

背景技术

物料混合过程在化工行业中普遍存在且具有十分重要的作用。在传统化工领域，物料混合反应器多以釜式反应器、管式反应器为主，但这些传统的反应器大都存在着局部反应不连续、能量传递不均一等问题，并且为了混合均匀往往需要多个反应釜的串联或并联，造成设备占地面积大、管线连接复杂的情况。

微流道反应器是一种新型的管式反应器，它是通过精密加工技术，使得管道的尺寸达到微米或毫米级别，进而使得管道内部的形成微米或毫米级别的流体。这种管道及管道内的流体的尺寸的改变，所带来的是整个反应器在传热、传质方面的效率的提升，具体表现为：反应物混合快、微流道比表面积大、反应过程绿色安全、反应器体积小、引入副反应少、能够连续反应、可实现“数增放大”等。微流道反应器已在硝化反应、催化反应、低温反应、氧化反应、氟化反应、重氮化反应等多个反应类型的化学反应中得到应用，并且取得了较好成果。

微流道反应器的加工材料多以金属、硅及硅化物、陶瓷、有机玻璃等材料为主，加工方法一般采用化学刻蚀、激光烧灼等。加工方法及尺寸构造决定了微流道反应器制作过程的繁琐和复杂，对于批量化生产存在的难度，不利于其后续的商业化应用和推广。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种加工难度相对较小、结构相对简单、物料混合效果好的用于多物料混合的微流道反应器。

本发明的用于多物料混合的微流道反应器，包括外管以及设置于外管内部的至少一个导流模块，所述导流模块由多个导流模片以及微流模片叠加构成，导流模片上设置有导流孔，微流模片上设置有微流孔。

本发明的用于多物料混合的微流道反应器，其中，导流模块包括第一导流模片和第二导流模片，所述第一导流模片的边缘设置有第一定位孔和第一铆接孔，所述第二导流模片的边缘设置有第二定位孔和第二铆接孔，所述微流模片的边缘设置有第三定位孔和第三铆接孔，通过第一定位孔与第二定位孔、第三定位孔相对配合以及第一铆接孔与第二铆接孔、第三铆接孔的相对配合，所述导流模块的第一导流模片、第二导流模片、微流模片位置定位且组合连接在一起。

本发明的用于多物料混合的微流道反应器，其中，外管内部设有多个沿外管轴线排列并连接在一起的导流模块，相邻的两导流模块中，位于不同导流模块中的两彼此连接的模片为同一类型的模片。

本发明的用于多物料混合的微流道反应器，其中，第一导流模片和第二导流模片上的导流孔的位置在横向和纵向尺度上呈相互交叉关系。

本发明的用于多物料混合的微流道反应器，其中，第一导流模片上划分为多个正方形的第一辅助区域，每一第一辅助区域内设置有一个第一导流孔，所述第一导流孔的圆心与其所在第一辅助区域的中心重合，所述第一导流孔的直径小于或等于第一辅助区域的边长的一半；

第二导流模片上划分为多个正方形的第二辅助区域，每一第二辅助区域内设置有一个第二导流孔，所述第二导流孔的圆心与其所在第二辅助区域的中心重合，第二辅助区域的边长与第一辅助区域的边长相等，所述第一导流孔的直径与第二导流孔的直径相等，第一辅助区域的位置与第二辅助区域的位置交错，每一所述第一辅助区域的边与相对应的第二辅助区域的中轴线相对，以使第二导流模片与第一导流模片重叠后，每一第一导流孔与两相邻第二辅助区域的邻接区域相对且第一导流孔与第二导流孔不重叠；