The invention relates to a 3D printing porous channel microreactor and its application, belonging to the technical field of rapid mixing and extraction equipment for metallurgical process. The 3D printed porous channel microreactor consists of a porous channel microreactor body, a first fluid compartment, a second fluid compartment, a two-phase fluid mixing chamber, a mixed phase distribution chamber, a porous microchannel, a mixed phase buffer chamber, a water phase inlet A, an oil phase inlet B, a droplet cutting sieve plate C, an inlet D of the mixed phase distribution chamber and an outlet E of the mixed phase. The 3D printed porous channel microreactor includes single-phase or multi-phase reaction microfluidic extraction, including gas-liquid reaction, liquid-liquid reaction. The 3D printed porous channel microreactor combines the characteristics of high heat and mass transfer rate and large capacity of two-phase fluid, and has low equipment cost; large mass transfer area, high convection and diffusion coefficient, low equipment cost, safe and simple operation; adjusting the number of zigzag channels to achieve large-scale production, high selectivity, low energy consumption; and so on. .
【技术实现步骤摘要】
一种3D打印多孔道微反应器及其应用
本专利技术涉及一种3D打印多孔道微反应器及其应用,属于冶金过程快速混合与萃取设备
技术介绍
在冶金、化学、化工、石化、医药和食品等众多领域,特别是冶金产业的低效高耗单元的混合、萃取和换热过程,都需要进行两相或多相流体间的混合与反应,混合性能对反应过程有重要的影响。传统的反应设备有平推流和全混釜反应器等,他们处理量大,可以满足工业大规模生产要求,但是存在以下问题:1、混合效果不理想。2、设备体积大。3、流体在反应器中停留时间长。近年来,随着微加工和精密加工制造技术的不断发展,市场上出现各种新型微反应器,由于微反应器的有效通道或腔室的物理尺寸缩小到微米级别,使得流体间温度、压力、浓度和密度等物理量的梯度急剧增加,导致传热传质推动力大大增加,可使传热系数提高几个数量级而传质反应时间降低几个数量级,优势还表现在能耗低和安全性高等。但是微反应器由于尺寸限制,处理量小,无法满足工业大规模生产要求;且制造成本高,不易加工。因此,开发一种热质传递速率高和处理量大的反应器对冶金过程两相流体快速混合与萃取反应工过程有十分重要的意义。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足,本专利技术提供一种3D打印多孔道微反应器及其应用。本3D打印多孔道微反应器结合了两相流体热质传递速率高和处理量大的特点,且设备成本低;传质面积大和对流扩散系数高,设备费用低,操作安全简单;调节锯齿形通道数量实现规模化生产,设备处理量大;选择性好、能耗低。本专利技术通过以下技术方案实现。一种3D打印多孔道微反应器,包括多孔道微反应器本体、第一流体隔室、第二流体 ...
【技术保护点】
1.一种3D打印多孔道微反应器,其特征在于:包括多孔道微反应器本体、第一流体隔室(1)、第二流体隔室(2)、两相流体混合室(3)、混合相分配室(4)、多孔微通道(5)、混合相缓冲室(6)、水相入口(A)、油相入口(B)、液滴切割筛板(C)、混合相分配室入口(D)和混合液出口(E),多孔道微反应器本体一端上下位置处分别设有水相入口(A)、油相入口(B),水相入口(A)、油相入口(B)分别与位于多孔道微反应器本体内部的第一流体隔室(1)、第二流体隔室(2)相通,第一流体隔室(1)、第二流体隔室(2)中间位置处设有两相流体混合室(3),第一流体隔室(1)底部与两相流体混合室(3)顶部通过液滴切割筛板(C)相通,两相流体混合室(3)底部通过与第二流体隔室(2)顶部通过液滴切割筛板(C)相通,两相流体混合室(3)内端与位于多孔道微反应器本体内部的混合相分配室(4)的混合相分配室入口(D)连通,混合相分配室(4)混合相分配室出口端面上设有若干出口孔,若干出口孔均与位于多孔道微反应器本体内部的多孔微通道(5)入口相通,多孔微通道(5)出口与位于多孔道微反应器本体内部的混合相缓冲室(6)相通,混合相缓 ...
【技术特征摘要】
1.一种3D打印多孔道微反应器,其特征在于:包括多孔道微反应器本体、第一流体隔室(1)、第二流体隔室(2)、两相流体混合室(3)、混合相分配室(4)、多孔微通道(5)、混合相缓冲室(6)、水相入口(A)、油相入口(B)、液滴切割筛板(C)、混合相分配室入口(D)和混合液出口(E),多孔道微反应器本体一端上下位置处分别设有水相入口(A)、油相入口(B),水相入口(A)、油相入口(B)分别与位于多孔道微反应器本体内部的第一流体隔室(1)、第二流体隔室(2)相通,第一流体隔室(1)、第二流体隔室(2)中间位置处设有两相流体混合室(3),第一流体隔室(1)底部与两相流体混合室(3)顶部通过液滴切割筛板(C)相通,两相流体混合室(3)底部通过与第二流体隔室(2)顶部通过液滴切割筛板(C)相通,两相流体混合室(3)内端与位于多孔道微反应器本体内部的混合相分配室(4)的混合相分配室入口(D)连通,混合相分配室(4)混合相分配室出口端面上设有若干出口孔,若干出口孔均与位于多孔道微反应器本体内部的多孔微通道(5)入口相通,多孔微通道(5)出口与位于多孔道微反应器本体内部的混合相缓冲室(6)相通,混合相缓冲室(6)出口与位于多孔道微反应器本体端面上的混合液出口(E)相通。2....
【专利技术属性】
技术研发人员:巨少华,李熙腾,周澳,彭金辉,张利波,黎氏琼春,田时泓,王奇,朱艳芳,
申请(专利权)人:昆明理工大学,
类型:发明
国别省市:云南,53
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