[實用新型]一種柱排微反應通道及微反應器

有效

• 申請號: 201621189465.7
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN206343163U
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 李鳳;李處來;丁全有;李寧;任曉晗;楊婷婷
• 申請（專利權）人: 山東豪邁化工技術有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 北京煦潤律師事務所11522
• 代理人: 梁永芳

技術領域

本實用新型屬于化工、醫藥機械技術領域，具體涉及一種柱排微反應通道及微反應器。

背景技術

在化工或醫藥生產過程中，流體之間的反應工作大多是通過微反應器來進行混合實現的，而對兩種流體進行混合是微反應器最常進行的工作。微反應器是一種建立在連續流動基礎上的微管道式反應器，用以替代傳統反應器，如玻璃燒瓶、漏斗，以及工業有機合成中常用的反應釜等傳統間歇反應器。在微反應器中有大量的以精密加工技術制作的微型反應通道，它可以提供極大的比表面積，傳質傳熱效率極高。另外，微反應器以連續流動代替間歇操作，使準確控制反應物的停留時間成為可能。這些特點使有機合成反應在微觀尺度上得到精確控制，為提高反應選擇性和操作安全性提供了可能。

目前生產中所使用的微反應器對兩種流體進行混合是依次將兩種流體注入到混合空間內，使兩種流體在混合空間內進行混合，流體注入的通道結構比較簡單。由于兩種流體在進入混合空間后都是處于靜態自然混合，容易出現兩種流體的混合不充分，導致反應物的收率不高。

由于現有技術中的微反應器存在流體混合不充分、導致反應物收率較低等技術問題，因此本實用新型研究設計出一種柱排微反應通道及微反應器。

實用新型內容

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中的微反應器存在流體混合不充分的缺陷，從而提供一種柱排微反應通道及微反應器。

本實用新型提供一種柱排微反應通道，其包括微反應單元，所述微反應單元包括進口段、出口段和位于二者之間的擴張段，其中在所述進口段與所述擴張段之間形成有流通面積先減小、后增大的第一彎道部分，且在所述第一彎道部分處設置有至少一個第一分流柱。優選地，所述擴張段的流通截面積分別大于所述進口段和所述出口段的流通截面積。

優選地，所述第一分流柱為多個，且沿流體流向布置成多排；相鄰兩排所述分流柱之間，成相互交錯地布置。

優選地，在所述擴張段中靠近所述第一分流柱的位置還設置有沿流體流向延伸的一個以上的分流擋板，所述分流擋板將流體分隔成兩個以上的第一排形分流通道；優選地，所述分流擋板為兩個以上時，兩個以上的所述分流擋板均相互平行地設置。

優選地，在所述出口段與所述擴張段之間也形成有流通面積先減小、后增大的第二彎道部分，且在所述第二彎道部分處設置有沿流體流向布置的多排第二分流柱。

優選地，所述第一分流柱和/或所述第二分流柱為圓柱狀結構，其軸線方向沿與流體流向相垂直的方向延伸。

優選地，所述微反應通道還包括“口”形通道，所述“口”形通道包括進口管路、出口管路和位于二者之間的兩支分流管路，兩支所述分流管路在與所述進口管路相接處將流體一分為二，且在兩支所述分流管路與所述出口管路相接處將流體合二為一；

所述微反應單元形成于所述進口管路、和/或所述出口管路、和/或至少一個所述分流管路的部分。

優選地，兩支所述分流管路包括第一分流管路和第二分流管路，在所述第一分流管路、所述第二分流管路和所述出口管路共同相交處還設置有沿來流方向平行延伸地設置的至少兩排的第二分流擋板，所述第二分流擋板將流體分隔成兩個以上的第二排形分流通道，并在兩排中間進行匯合并流至所述出口管路。

優選地，在所述第一分流管路上與所述出口管路相接的部位設置為成“S”形曲線形狀的第一彎折管段、在所述第二分流管路上與所述出口管路相接的部位設置為成“S”形曲線形狀的第二彎折管段，

且所述第一彎折管段與所述第二彎折管段共同形成“W”形的匯流管段。

優選地，所述通道包括至少兩個所述的“口”形通道，至少兩個所述的“口”形通道成串聯連接；和/或成并聯連接。

本實用新型還提供一種微反應器，其包括前述的柱排微反應通道。

本實用新型提供的一種柱排微反應通道及微反應器具有如下有益效果：

1.本實用新型的柱排微反應通道及微反應器，通過將在所述進口段與所述擴張段之間形成有流通面積先減小、后增大的第一彎道部分，且在所述第一彎道部分處設置有至少一個第一分流柱，能夠在該第一彎道部分提高流體的流速，且通過高速的流體撞擊至第一分流柱上，能夠增加流體的橫向流速(即沿進口段延伸方向相垂直的方向)，增大流體的湍流程度，增加了流體間的混合充分程度，有效地提高了微反應通道的反應收率；

2.本實用新型的柱排微反應通道及微反應器，通過在所述第一彎道部分處設置有至少一個第一分流柱，還可以通過該第一分流柱有效地抵消彎道部分離心力對流體流動的影響，使得流過彎道部分的流體分布均勻；