[實用新型]一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器

有效

• 申請號: 201821262632.5
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN208839570U
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 胡尊奎;趙玉龍
• 申請（專利權）人: 山東金德新材料有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 李浩

本實用新型公開了一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器，所述微通道反應器包括芯片和蓋板，所述蓋板安裝在芯片上，所述芯片包括第一殼體、第一換熱通道和反應通道，所述蓋板包括第二殼體和第二換熱通道，所述反應通道安裝在第一殼體與第二殼體的接觸面上，所述第一換熱通道、第二換熱通道分別安裝在第一殼體下端面、第二殼體上端面。本實用新型設計了一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器，利用第一換熱通道和第二換熱通道進行冷卻液或者加熱液體的換熱操作，利用反應通道來進行反應液體的化學反應，結構簡單有效，讓冷熱媒直接進入反應器芯片，不必再通過金屬進行傳導，極大的提高了傳導效率，節省成本。

技術領域

本實用新型涉及微通道反應器領域，具體是一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器。

背景技術

反應器模塊，一種進行微通道化學反應的基本裝置，相當于一個反應容器，可以為各種高危化學反應提供反應場所，而微通道反應器則是其中極為重要的一個組件。

微通道反應器最初都是利用金屬材料來制作，構造一般采用合二為一的方式，比較簡單，如今剛剛興起碳化硅微通道反應器具有耐腐蝕、高導熱的特性，因此成為我們關注的焦點，同時也是用于制作微通道反應器的最佳之選。

目前全世界的碳化硅微通道反應器幾乎都是采用間接式傳熱(傳冷)的方式來進行換熱操作，也就是在碳化硅反應器芯片外部分別貼合一塊用金屬制成的熱交換板，熱交換板內部帶有空腔，通過向交換器內注入熱(冷)媒來進行加熱和制冷；這是目前絕大多數廠家都采用的方式，這種方式是一種間接熱傳導方式，總歸存在能量和效率的損失。

針對以上情況，我們需要設計一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器，這種微通道反應器不僅需要提高換熱效率，增強換熱能力，同時結構簡單，節省成本，這是我們亟待解決的一個問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器，以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種集換熱系統一體化的碳化硅微通道反應器，所述微通道反應器包括芯片和蓋板，所述蓋板安裝在芯片上，所述芯片包括第一殼體、第一換熱通道和反應通道，所述蓋板包括第二殼體和第二換熱通道，所述反應通道安裝在第一殼體與第二殼體的接觸面上，所述第一換熱通道、第二換熱通道分別安裝在第一殼體下端面、第二殼體上端面。

本實用新型中設計了蓋板和芯片，芯片和蓋板的接觸面設計了反應通道，反應通道可用于反應液體進行微通道化學反應，有效實用。

本實用新型的芯片一側設置了第一換熱通道，蓋板一側設置了第二換熱通道，第一換熱通道和第二換熱通道可以用于冷卻液或者加熱液體進入，以往的設計均是在反應器芯片兩側設計兩個帶空腔的金屬板，通過金屬板傳熱再由空腔內的冷卻液或者加熱液體進行換熱操作，而我們的設計結構中，冷卻液直接與芯片、蓋板接觸，不經過任何傳熱過程，有效提高反應器的換熱效率，大大增強了反應器的換熱能力。

進一步的，所述反應通道包括若干第一進水口、第一出水口和第一流道，所述第一進水口、第一出水口分別與第一流道兩端連通。

進一步的，所述第一流道中設置有若干反應腔。

本實用新型中設計了兩個第一進水口和第一出水口，反應液可通過兩個第一進水口進入第一流道進行化學反應，反應后再通過第一出水口流出，這種設計可以通過調節反應液體的流速和第一流道的長度來控制反應液體在反應通道內的反應時間；第一流道中還設置有若干反應腔，反應腔的設計結構有利于液體的高速混合，混合效果十分優良，提高化學反應速度。

進一步的，所述第一換熱通道與第二換熱通道結構相同，所述第二換熱通道包括第二進水口、第二出水口和第二流道，所述第二進水口、第二出水口分別與第二流道兩端連通。

進一步的，所述第二流道內設置有若干擾流板。