[發明專利]微反應器

在審

• 申請號: 201710573286.6
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107224950A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 張珍珍;石景禎;馮學亮;楊代坤;金陽
• 申請（專利權）人: 杭州沈氏節能科技股份有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 周厚民

技術領域

本發明涉及化學化工設備技術領域，具體涉及一種微反應器。

背景技術

在化學工業中兩種流體的混合是常見的傳質過程，常用的反應設備有混料釜、萃取塔、靜態混合器等，它們處理量大，能夠滿足大規模生產的需要；然而，總體來說，這些混合設備為流體提供的是宏觀尺度的混合，存在混合效率低下、動力消耗大、設備體積大等缺點，微反應器具有與大反應器完全不同的幾何特性，狹窄規整的微通道、非常小的反應空間和非常大的比表面積。

中國專利文獻CN205182697U公開了一種層疊式微通道反應器，包括進口蓋板、第一反應板、第二反應板和出口蓋板；第一反應板、第二反應板依次疊置在相對放置的進口蓋板和出口蓋板之間；進口蓋板中部開有第一反應流體進口，進口蓋板下部開有第二反應流體進口；第一反應板中部開有第一反應流體進口，下部開有第二反應流體進口；第一反應板的一面開有與側面平行的微通道陣列，微通道陣列上部開有均流分布腔，第一反應流體進口位于均流分布腔內，微通道陣列下部閉合，第二反應流體進口在微通道陣列下部；第一反應板的另一面為平面結構；第一反應板上的微通道陣列的微通道的底面上均開有微孔；第二反應板下部開有第二反應流體進口，第二反應板上部開有混合后流體出口；第二反應板的一面開有與側面平行的微通道陣列，微通道陣列上部開有方形分布腔，混合后流體出口位于方形分布腔內，微通道陣列下部開有均流分布腔，第二反應流體進口位于均流分布腔內，第二反應板的另一面為平面結構；出口蓋板上部開有混合后流體出口；由于采用多層層疊的方式形成流道，使得反應器模塊化，提高了結構穩定性；然而上述方案具有以下缺陷：1、兩種反應液在第二反應板微通道中混合后，混合液在第二反應板微通道陣列中流動并進行反應，由于第二反應板微通道陣列為開設在第二反應板一面的與側面平行的微通道陣列，混合液在第二反應板微通道陣列中進行層流流動，容易導致反應不充分；2、上述方案中只能由第一反應板、第二反應板層疊構成微通道陣列，無法進行反應腔擴展，也無法進行多組反應器并聯。

中國專利文獻CN105674765A公開了一種換熱器，適用于流體混合反應，包括至少一個待換熱單元，待換熱單元包括相對設置的第一換熱面和第二換熱面，且流通空間包括輸入區、輸出區以及連接二者的通道區，其中在形成通道區的第一換熱面上設有若干互不連通、且開口朝向第二換熱面的第一容液空間，在形成通道區的第二換熱面上設有若干互不連通、且開口朝向第一換熱面的第二容液空間，并且，一個第一容液空間的開口與至少兩個第二容液空間的部分開口相對，一個第二容液空間的開口與至少兩個第一容液空間的部分開口相對，當流體進入輸入區后，流體會先進入第一容液空間，然后從與該第一容液空間的開口相對的一個第二容液空間的部分開口位置，流經該第一容液空間的側壁頂面，再進入該第二容液空間的形式逐漸流到輸出區；由于流體在流動的過程中可以與來自不同位置的流體互相自由混合，因而混合效果好，流體在流動過程中充分翻轉、沖擊，產生大量擾流，從而大大加快了不同流體的混合效率，并增加了換熱效率；然而，上述方案具有以下缺陷：1、液體在待換熱單元流程較短，無法保證反應液的反應時間，不利于反應液的混合反應；2、通道區的面積較大，液體在通道區的流速差異較大，容易導致部分已經反應完全的反應液還沒有流出時，新的反應液已經進入，造成反應空間的浪費，成本增加。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的反應液在反應區內無法充分完成反應并及時排出的缺陷，從而提供一種微反應器。

為解決上述技術問題，本發明提供一種微反應器，包括：

第一反應液進口；

第二反應液進口；

反應液出口；

反應通道，進口與第一反應液進口和第二反應液進口連通，出口與反應液出口連通；

反應單元，至少為兩個，串聯在所述反應通道上，所述反應單元通過至少兩塊網格板層疊交錯構成互通的通道結構；

從所述第一反應液進口和所述第二反應液進口進入所述反應通道的流體，流經所述反應單元后，由所述反應液出口流出。

作為優選方案，所述反應單元的用于供反應液通過的流通面積大于所述反應通道的用于供反應液通過的流通面積，所述反應通道與所述反應單元的連接處為喇叭口形，所述喇叭口的大口朝向所述反應單元。

作為優選方案，所述反應通道為蛇形彎道。

本發明還提供一種微反應器，包括：依次層疊設置的第一隔板、第一反應板、第二反應板和第二隔板；