[實用新型]一種微結構反應器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820124234.7
• 申請日: 2008-12-02
• 公開（公告）號: CN201308831Y
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉江華;甄新平;周華;牛春革;熊良銓;李敏香;海熱古力;帕提古力
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J10/00;B01F3/04
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權代理有限責任公司
• 代理人: 金 杰

技術領域

本實用新型涉及流體混合與反應設備，具體地說，涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)流體混合與反應的微結構反應器。

背景技術

在化學工業(yè)中兩種流體的混合是常見的傳質(zhì)過程，特別是當兩種流體混合傳質(zhì)后再進行兩相分離時，如液-液萃取、氣體吸收等，其混合性能對反應過程有著非常重要的影響。常用的反應設備有混料釜、萃取塔或靜態(tài)混合器等，它們處理量大，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，但存在動力消耗大、混合不均勻、混合后相際分離困難、設備體積大等缺點。

近年來，隨著微加工技術的不斷發(fā)展，相關科研工作者在微結構反應器方面開展研究，并取得一些成果，開發(fā)出了設備構造簡單，操作條件易于控制，在低能耗下即可實現(xiàn)良好的傳質(zhì)混合與分離效果的微結構反應器。CN1736577提出了一種多通道微結構反應器，該反應器傳質(zhì)面積大，反應轉(zhuǎn)化率；設備費用低，操作簡單；調(diào)節(jié)單通道寬度和平等通道數(shù)量實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，設備處理量大；在化學、化工、石化、醫(yī)藥和食品等眾多混合反應領域有重要應用。然而，通過研究我們發(fā)現(xiàn)，該反應器在處理量大的工業(yè)生產(chǎn)中存在連續(xù)相整體分布不均勻，混合效果下降問題，

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提出一種微結構反應器，它具有混合效果好、能耗低，并適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)裝置運行的特點。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：包括左模塊、右模塊、連續(xù)相流體進口通道、連續(xù)相流體平行分配通道、兩相混合通道、兩相混合料出口平行分配通道、上混合料出口通道、下混合料出口通道、分散相流體進口通道、分散相流體緩沖室、多孔分散介質(zhì)，左模塊與右模塊對扣連接，在左模塊的沿周分別開有連續(xù)相流體進口通道、上混合料出口通道、下混合料出口通道，在左模塊的中部開有兩相混合通道，在兩相混合通道的兩側(cè)設置有連續(xù)相流體平行分配通道、兩相混合料出口平行分配通道；在右模塊的中部安裝有分散相流體緩沖室，分散相流體進口通道與分散相流體緩沖室連通，分散相流體緩沖室上填有多孔分散介質(zhì)。

由左模塊與右模塊對扣組合，通過螺銓緊固連接。

連續(xù)相流體進口通道與連續(xù)相流體平行分配通道連通，連續(xù)相流體平行分配通道與兩相混合通道連通，兩相混合通道與兩相混合料出口平行分配通道連通，兩相混合料出口平行分配通道分別與上混合料出口通道、下混合料出口通道連通。

分散相流體進口通道和分散相流體緩沖室連通，分散相流體緩沖室與多孔分散介質(zhì)連通，多孔分散介質(zhì)與兩相混合通道連通。

兩相混合通道與分散相流體緩沖室由多孔分散介質(zhì)隔開。

多孔分散介質(zhì)的孔徑為0.1～500微米。

本實用新型的優(yōu)點在于：混合效果好、能耗低，并適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的新型高性能反應器對化學工業(yè)的反應與分離過程有著重要的意義。本實用新型采用的多孔分散介質(zhì)為有機膜或無機膜，如金屬纖維氈、金屬纖維網(wǎng)、有機聚合物膜或其它多孔過濾介質(zhì)，孔徑在0.1微米～500微米；兩相混合通道的寬度和高度根據(jù)不同的連續(xù)相流量和反應過程進行調(diào)節(jié)；連續(xù)相流體平行分配通道和兩相混合料出口平行分配通道含有一系列均勻分布的平行通道，其寬度和高度根據(jù)不同的連續(xù)相流量和兩相混合料流量及反應過程進行調(diào)節(jié)。操作時分散相流體在壓差的作用下以微小液滴或氣泡的形式通過多孔分散介質(zhì)進入連續(xù)相中，實現(xiàn)快速混合和反應。

附圖說明

附圖1為本實用新型左模塊9的結構示意圖；

附圖2為本實用新型右模塊10的結構示意圖。

具體實施方式

如附圖1、附圖2所示，由左模塊9、右模塊10、連續(xù)相流體進口通道1、連續(xù)相流體平行分配通道2、兩相混合通道3、兩相混合料出口平行分配通道4、上混合料出口通道5-1、下混合料出口通道5-2、分散相流體進口通道6、分散相流體緩沖室7、多孔分散介質(zhì)8組成，左模塊9與右模塊10對扣連接，在左模塊9的沿周分別開有連續(xù)相流體進口通道1、上混合料出口通道5-1、下混合料出口通道5-2，在左模塊9的中部開有兩相混合通道3，在兩相混合通道3的兩側(cè)設置有連續(xù)相流體平行分配通道2、兩相混合料出口平行分配通道4；在右模塊10的中部安裝有分散相流體緩沖室7，分散相流體進口通道6與分散相流體緩沖室7連通，分散相流體緩沖室7上填有多孔分散介質(zhì)8。

由左模塊9與右模塊10對扣組合，通過螺銓緊固連接。