[發(fā)明專利]一種微通道反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711086113.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN107626271B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛衛(wèi)青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲立化學(xué)工程（遂昌）有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): B01J19/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 任葦

本發(fā)明公開了一種微通道反應(yīng)器，其包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有依次串聯(lián)的若干個(gè)微通道反應(yīng)模塊，最下游的所述微通道反應(yīng)模塊的尾端設(shè)有出料管，相鄰兩個(gè)所述微通道反應(yīng)模塊之間均設(shè)有混合器，所述殼體上設(shè)有連通位于最上游微通道反應(yīng)模塊的第一進(jìn)料柱塞泵和第二進(jìn)料柱塞泵，每個(gè)所述微通道反應(yīng)模塊上均設(shè)有連通所述微通道反應(yīng)模塊的反應(yīng)腔的取樣管，每根所述取樣管均連接一取樣閥門，所述取樣閥門安裝于所述殼體上。所述微通道反應(yīng)器通過(guò)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取得了諸多的優(yōu)異技術(shù)效果，可用于高效換熱、高效混合、強(qiáng)放熱反應(yīng)過(guò)程，高附加值精細(xì)化學(xué)品、劇毒物質(zhì)、超細(xì)/納米顆粒以及高能炸藥的生產(chǎn)過(guò)程，具有良好的應(yīng)用潛力和工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種反應(yīng)器，更特別地涉及一種微通道反應(yīng)區(qū)，屬于化工裝置與設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在化工裝置與設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域中，微型反應(yīng)器通常也被稱作微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器、微通道反應(yīng)器、微型線路反應(yīng)器或微流體裝置，其是一種可將樣品(或反應(yīng)物)約束在其中并進(jìn)行工藝過(guò)程的裝置。

在一些情況下，所述工藝過(guò)程包括化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)過(guò)程分析等多種狀態(tài)。通過(guò)在微通道反應(yīng)器中，多種反應(yīng)物或樣品可進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或熱交換等多種具體操作。通常而言，微通道反應(yīng)器的內(nèi)部約束空間(或反應(yīng)空間)非常小，例如可為毫米級(jí)別甚至是微米級(jí)別，這對(duì)微量反應(yīng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

此外，微通道反應(yīng)器通常為連續(xù)反應(yīng)器而非間歇反應(yīng)器，使用微通道的微型反應(yīng)器可提供許多優(yōu)于常用規(guī)模反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，例如大大改進(jìn)能量效率、反應(yīng)速度、反應(yīng)產(chǎn)率、安全性、可靠性、可量測(cè)性等。

也正是由于微通道反應(yīng)器如此的優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的深入研究，并取得了諸多研究成果，例如：

CN101433815A公開了一種膜分散式微通道反應(yīng)器，由一根外管和一根內(nèi)管構(gòu)成套管，在內(nèi)、外管之間形成環(huán)形微通道，外管上設(shè)有流體進(jìn)口和出口，內(nèi)管上一端設(shè)有流體進(jìn)口，另一端沿管壁周向?yàn)榉植加卸辔⒖椎奈⒖啄ぁＥc普通的微通道反應(yīng)器相比，所述反應(yīng)器通道的截面積增大，處理量增大。強(qiáng)化了流體之間的混合和傳質(zhì)。在達(dá)到大處理量的同時(shí)，也保證了較強(qiáng)的微觀混合。特別是在合成納米顆粒中實(shí)現(xiàn)了快速微觀混合，合成了平均粒徑為37納米的硫酸鋇顆粒，本反應(yīng)器操作簡(jiǎn)單，操作費(fèi)用低，處理量大，在涉及到快速過(guò)程的工業(yè)生產(chǎn)中有很大的應(yīng)用前景。

CN101580227A公開了一種帶微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)的自熱型醇類重整制氫微通道反應(yīng)器，其在三層板狀反應(yīng)載體上均帶有微凸臺(tái)陣列結(jié)構(gòu)，上下層為單面微凸臺(tái)陣列，中層為雙面微凸臺(tái)陣列，微凸臺(tái)采用平行陣列排布。三層疊合形成入口成90°的反應(yīng)通道，通道兩端分別設(shè)置有連接接頭，氣體入口處裝有可拆卸式接頭，出口處裝有固定式接頭。上層通道為催化重整制氫通道，下層通道為燃燒通道。兩層通道結(jié)構(gòu)均采用利于催化劑涂層沉積的開式結(jié)構(gòu)形式。氫氣等燃料氣體在燃燒通道內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量熱量，通過(guò)反應(yīng)器中間層傳遞給催化重整制氫通道以滿足水蒸氣重整制氫反應(yīng)的需要，反應(yīng)器能自熱運(yùn)行制氫。所述反應(yīng)器增大了反應(yīng)器的比體積，提高了醇類重整制氫反應(yīng)的產(chǎn)率。

CN101920183A公開了一種微通道反應(yīng)器；由模塊A和模塊B對(duì)扣組合；模塊A由流體A進(jìn)口通道、流體A平行分配通道、流體混合通道、混合料出口平行分配通道、兩個(gè)混合料出口通道構(gòu)成；模塊B由流體B進(jìn)口通道、流體B分配通道和流體B緩沖室構(gòu)成；其中流體A進(jìn)口通道和流體A平行分配通道連通，流體A平行分配通道和流體混合通道連通，流體混合通道和混合料出口平行分配通道連通，混合料出口平行分配通道和兩個(gè)混合料出口通道連通；流體B進(jìn)口通道和流體B分配通道連通，流體B分配通道和流體B緩沖室連通，流體B緩沖室和流體混合通道連通；可應(yīng)用于兩流體間混合傳質(zhì)的眾多相關(guān)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，具有工程化運(yùn)行整體混合效果好的特點(diǎn)。