[發明專利]一種芯片式結構催化多相微反應器

在審

• 申請號: 202110414647.9
• 申請日: 2021-04-17
• 公開（公告）號: CN113058521A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張莉;汪浩洋;任衍倫;張榮昊
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，包括按從上往下順序設置的上蓋板；第一換熱分配混合反應集成板；剪切混合及催化反應室板；第二換熱分配混合反應集成板；下蓋板；

上蓋板，包括氣/液入口；

第一換熱分配混合反應集成板，該板分別分布著反應物分配流道和在分配流道兩側的換熱通道及多相反應區域換熱面；

剪切混合及催化反應室板，其兩部分氣液剪切混合通道，后端用密封板密封；

第二換熱分配混合反應集成板，其功能與第一換熱分配混合反應集成板相同，是另一反應物分配通道；

下蓋板，包含另一反應物入口，反應物出口及反應物出口；

兩相反應物分別從入口進入各自的分配層，在分配層分配后，抵達兩相混合層，同時也是催化劑層，在該層的前端混合后，流入結構催化劑，完成反應后，從后端出口流出。

2.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，芯片式結構催化多相微反應器的材料為金屬、碳化硅，氮化硅，燒結陶瓷多孔材料，或者為丙烯塑料以及玻璃；其中加工方式為刻蝕、3d打印或精細加工，模具燒結，激光加工中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，所述的結構催化劑為高精度擠壓成型的蜂窩碳，蜂窩氧化鋁類催化劑，或者是使用3d成型方法成型的分子篩類，氧化鋁類，碳類，氧化鋯類，氧化硅類結構催化劑。

4.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，所述的結構催化劑為一體成型，及活性成分直接加入材料中一體成型，成型后直接是使用的結構催化劑及生物酶類催化劑，或者為先制備成載體結構，后通過表面涂敷方法制備的結構催化劑及生物酶類催化劑；也或者是結構載體成型后，通過浸漬法、噴涂、化學或物理氣相沉積等方法負載活性組分，制備的結構催化劑及生物酶類催化劑。

5.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，兩相混合層的兩相反應物分配混合，通過樹枝分叉結構進行反應物分配，使用T型或Y型接口使兩相混合。

6.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，換熱位置位于催化反應室及分配流道，狀同催化反應器相同或略大于多相催化反應室，或者是換熱和催化劑反應集成一個板上。

7.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，芯片前端兩相反應物分配混合，而后進入多相反應室；或者是兩相混合發生在芯片外部，混合物進入芯片后直通多相催化反應區域。

8.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，結構碳材料作為催化劑載體，利用的載體材料為分子篩類，氧化鋁，氧化鋯類，氧化硅類載體。

9.根據權利要求1所述的一種芯片式結構催化多相微反應器，其特征在于，芯片式結構催化多相微反應器，各個板均采用透明，半透明，或不透明材料加工；一個芯片類微反應器采用相同的材料；可視化用途采用透明或半透明材料。