一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器制造技术

一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器。涉及微通道反应器结构领域。提出了一种适用范围广、无需额外的能量输入且可以强化微通道内多相流传热传质的性能的强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器。包括第一介质通道、第二介质通道和混合通道，所述第一介质通道、第二介质通道都连通在混合通道的同一侧；所述混合通道的上壁面上涂覆有上涂层；所述混合通道的下壁面上涂覆有下涂层。所述第一介质通道为气体通道，所述第二介质通道为液体通道。本发明专利技术通过合理控制上涂层、下涂层中疏水涂层、亲水涂层的接触角的分布，一方面提升不同流体间发生化学反应和热量交换的效率；另一方面增强流体间的相互掺混，进一步提升传热传质性能。

A microchannel reactor for enhancing heat and mass transfer of multiphase flow in Microchannel

【技术实现步骤摘要】
一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器
本专利技术涉及微通道反应器结构领域。
技术介绍
微通道结构主要存在于内部特征尺寸在数微米至数毫米尺度的设备中。相对于传统的大型工业设备，微通道反应器由于具有结构紧凑、比表面积大、传热传质效率高等特点，因此，在高集成度微电子设备、化工、生物等行业领域具有良好的应用前景。但微通道反应器技术在开发过程中也呈现出一些亟待解决的新问题。由于微通道尺寸小，流动通常处于层流状态且表面张力作用显著，使微通道内流体的混合强度和热交换效率降低。目前常用的办法是将微通道设计成弯折、障碍等异型结构，从而在局部引起涡旋流来强化流体混合和传热性能。由于这种微反应器的操作空间小，异型结构的制造本身存在一定的难度，同时会产生较大的压力降和能量损耗。另外，在这些弯折、障碍等结构处，通道容易被杂质或者工艺流体堵塞，尤其是在处理含固体或者粘度较大的流体时。对此，公开号为CN104923137B的中国专利技术专利中披露了通过在微反应器中施加特定频率和功率的超声，利用超声与气相的空化作用，使通道内的气相剧烈振动和运动，从而强本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器，包括第一介质通道、第二介质通道和混合通道，所述第一介质通道、第二介质通道都连通在混合通道的同一侧；其特征在于，/n所述混合通道的上壁面上涂覆有上涂层；/n所述混合通道的下壁面上涂覆有下涂层。/n

【技术特征摘要】
1.一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器，包括第一介质通道、第二介质通道和混合通道，所述第一介质通道、第二介质通道都连通在混合通道的同一侧；其特征在于，
所述混合通道的上壁面上涂覆有上涂层；
所述混合通道的下壁面上涂覆有下涂层。


2.根据权利要求1所述的一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器，其特征在于，所述第一介质通道为气体通道，所述第二介质通道为液体通道。


3.根据权利要求1所述的一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器，其特征在于，所述上涂层为疏水涂层，所述疏水涂层的接触角均为A1，所述下涂层为亲水涂层，所述亲水涂层的接触角均为A2，A1的取值范围是90o-150o，A2的取值范围是30o-90o，且A1-A2＜60o。


4.根据权利要求3所述的一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器，其特征在于，疏水涂层的接触角为105o，亲水涂层的接触角为60o。


5.根据权利要求1所述的一种强化微通道内多相流传热传质的微通道反应器，其特征在于，所述混合通道自液体通道所在的一侧起依次分为形成区、过渡区和稳定区；
所述上涂层为疏水涂层，所述下涂层为亲水涂层；
所述形成区中疏水涂层的接触角为B1、亲水涂层的接触角均为B2；所述稳定区中疏水涂层的接触角为B3、亲水涂层的接触角均为B4；
B1的取值范围是90o-150o，B2的取值范围是30o-90o；B3=B4=90o；
所述过渡区中疏水涂层的接触角自B1-B3线性变化，所述过渡区中亲水涂层的接触角自B2-B4线性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张童伟，林星箭，吴杰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32