[發(fā)明專利]一種基于超臨界流體的微通道混合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210557306.8
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103007792A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張信榮;陳林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學
• 主分類號: B01F3/00
• 分類號: B01F3/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 張肖琪

1.一種微通道混合方法，其特征在于，所述混合方法，包括以下步驟：

1）將近臨界流體和待混合物送入微通道；

2）待流動穩(wěn)定，對微通道的外壁面進行加熱；

3）加熱后經(jīng)過時間間隔t，微通道內(nèi)的流體達到超臨界流體狀態(tài)，發(fā)生渦流擾動，實現(xiàn)有效的增強混合。

2.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，所述微通道的材料采用銅、不銹鋼、鋁及合金中的一種；所述微通道的內(nèi)壁面為光滑壁面、粗糙壁面或具有一定紋路的壁面。

3.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，所述近臨界流體在微通道內(nèi)加熱后達到超臨界流體狀態(tài)，在進入微通道之前可以是液態(tài)或者氣態(tài)；近臨界流體為水、二氧化碳、氫氣和氮氣、氨氣、氟利昂系列、丙烷和丁烷中的一種。

4.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，所述待混合物的狀態(tài)為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)。

5.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，在步驟1）中，控制近臨界流體和待混合物送入微通道的速度，使其雷諾數(shù)在200以下。

6.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，在步驟2）中，微通道的外壁面加熱采用電阻絲加熱、電熱棒加熱、電熱片加熱、薄膜加熱和熱浴加熱中的一種。

7.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，在步驟2）中，對微通道的外壁面加熱采用單側(cè)外壁面進行加熱或者在相對的兩側(cè)外壁面同時加熱；微通道的加熱方式采用脈沖式周期加熱，或者持續(xù)加熱；脈沖式周期加熱的周期間隔時間為5毫秒~5秒；持續(xù)加熱的持續(xù)時間為5毫秒~5秒。

8.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，在步驟3）中，時間間隔t滿足，其中，L是微通道的水力直徑，D_T是熱擴散系數(shù)，γ是流體的絕熱系數(shù)。

9.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，在步驟3）中，微通道內(nèi)的溫度T滿足，T/T_c的值在0.8~1.3之間，其中，T_c為流體的臨界溫度；壓強P滿足，P/P_c的值在0.8~2之間，其中，P_c為流體的臨界壓強。

10.如權(quán)利要求1所述的混合方法，其特征在于，微通道的最小的水力直徑為50微米~1毫米。