A multi-scale microstructural reactor consists of a lower fluid inlet tube, an upper fluid inlet tube, a mixing chamber, a capillary tube, a collection chamber cover plate, a collection chamber and an outlet tube, wherein the upper fluid inlet tube and the lower fluid inlet tube are coaxially arranged, and the upper and lower parts of the mixing chamber are respectively connected with the mixing chamber. The capillary is arranged under the radial circumference of the annular array and is close to the inner wall of the mixing chamber. The invention has flexible operation and good mixing performance, and large-scale chemical production can be realized by adjusting the number and size of the capillary, which has important application potential in the fields of chemistry, chemical industry, petrochemical industry and medicine.
【技术实现步骤摘要】
多尺度微结构反应器
本专利技术涉及的是一种化工快速混合与反应设备领域的技术,具体是一种多尺度微结构反应器。
技术介绍
在化学、化工、石化和医药等众多领域中,特别是化学化工的反应与分离(如气体吸收和液-液萃取)过程,都需要进行两股或多股物料间的混合与反应,混合性能的好坏对反应过程能否顺利进行以及总的过程效率有着至关重要的关系。传统混合、反应设备如全混釜、塔式反应器等,处理量大,能够满足大规模工业生产要求,但因设备内的混合尺度或反应尺度在毫米级甚至更大的尺度,所以存在混合效率较低,停留时间较长,反应条件不易控制等缺点。同时,这些设备采用尺寸放大的方式,存在放大周期长、实现较为困难等问题。近年来,特征尺寸在1mm以下的微通道反应器具有混合效果好、传质效率高、停留时间短、选择性好、能耗低和安全性高等优点。但是由于特征尺寸的限制,处理量往往较小,与工业要求之间存在较大差距,且设备加工和维护成本高,限制了它们应用于大规模工业生产过程。现阶段,利用微化工技术进行规模化生产主要依赖于微通道的数增放大,放大周期较短,并实现了初步的工业应用。然而流体在各通道中的分配较为复杂,操作稳定性低,特别是对于伴有副反应的反应过程,流体不均匀的分布会导致反应的选择性低,甚至影响反应过程的顺利进行,基础研究和工业应用亟需一种能够满足物料快速、高效混合,混合物料能在并行反应通道中达到均匀分布要求的微结构反应器。因此,开发一种流体混合性能优异且处理量大的高性能微反应器对化学化工的反应与分离过程有着重要的意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术结构复杂、混合时间较长,且对于多相反应体系,筒体与多 ...
【技术保护点】
1.一种多尺度微结构反应器,其特征在于,包括:下流体入口管、从上而下依次连通的上流体入口管、混合室、毛细管、收集腔盖板、收集腔和出口管,其中:上流体入口管和下流体入口管同轴设置,并分别从混合室的上方和下方与混合室相通;毛细管以单层或多层环形阵列径向环绕下流体入口管设置,并紧贴混合室的内壁;所述的上流体入口管与混合室之间设有上流体入口法兰,下流体入口管与混合室之间设有下流体入口法兰;所述的上流体入口管、上流体入口法兰、混合室、下流体入口法兰、下流体入口管、收集腔盖板、收集腔和出口管的材质为不锈钢、铜、铝、锌、碳化硅、PMMA或者PDMS。
【技术特征摘要】
1.一种多尺度微结构反应器,其特征在于,包括:下流体入口管、从上而下依次连通的上流体入口管、混合室、毛细管、收集腔盖板、收集腔和出口管,其中:上流体入口管和下流体入口管同轴设置,并分别从混合室的上方和下方与混合室相通;毛细管以单层或多层环形阵列径向环绕下流体入口管设置,并紧贴混合室的内壁;所述的上流体入口管与混合室之间设有上流体入口法兰,下流体入口管与混合室之间设有下流体入口法兰;所述的上流体入口管、上流体入口法兰、混合室、下流体入口法兰、下流体入口管、收集腔盖板、收集腔和出口管的材质为不锈钢、铜、铝、锌、碳化硅、PMMA或者PDMS。2.根据权利要求1所述的多尺度微结构反应器,其特征是,所述的上流体入口法兰、混合室和下流体入口法兰依次通过压力紧固密封,并且三者的外径相同。3.根据权利要求2所述的多尺度微结构反应器,其特征是,所述的下流体入口法兰上设有与毛细管相配合的环形阵列孔。4.根据权利要求1所述的多尺度微结构反应器,其特征是,所述的混合室为环状薄法兰盘。5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏远海,李光晓,商敏静,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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