一种新型的微通道反应器制造技术

本发明专利技术提供了一种新型的微通道反应器，向两个以上的进料口中通入不同反应物，不同反应物经由对应的反应口进入反应通道内进行混合；反应后，通过输出口向反应体内输入。在输入反应物的同时，向第一换热进口通入换热介质，对反应进行供热；供热后，再沿着第二换热出口、第三换热出口和第一换热出口路径排出。由于在使用过程中，通常伴随有温度的变化，材料本身在温度变化下，会发生膨胀或者收缩，因此，在锁紧件一端设置了张紧部，通过调节各材料之间的松紧度，保证了反应器在温度波动的情况下，也不会发生泄漏的现象。同时，通过本方案的结构设计，可将四氟材质的微通道反应器的耐压范围提高到与金属材质相同，常温下，本反应器耐压可达4MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的微通道反应器
本专利技术涉及化学反应设备领域，具体涉及一种新型的微通道反应器。
技术介绍
微通道反应器，即微反应器，借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件，其内部结构含有多个小尺寸通道和多样性的通道。在反应过程中，流体在这些通道中流动，并进行所要求的反应。对于化学反应过程具有非常大的表面积/体积比率，有利于提升化学发生速率。在精细化工的生产过程中，通常伴随着强腐蚀性介质，且精细化工产品工艺更新换代快，因此，需要微通道反应器具有更宽的适用范围，有更好的抗腐蚀性能。然而目前市面上的微通道反应器材质主要可以为玻璃、碳化硅及贵金属材质(如钛、钽、锆等稀有金属)，但仍存在很大的局限性。比如：用玻璃、碳化硅材质制成的微通道反应器，虽然抗腐蚀能力较好，但易碎、不能承受高压，通常压力只能到2MPa，而且玻璃和碳化硅本身属于脆性材料，一旦设备发生超压的现象，反应片会直接破碎，容易发生危险。用金属材质做成的微通道反应器，虽然导热性能好，但是抗腐蚀性有局限，如不锈钢不耐氢氟酸、湿氯气、盐酸气体等，蒙乃尔合金不耐硝酸、盐酸、高浓度或沸腾状态的硫酸，钛不耐较纯的还原性酸和盐酸的腐蚀等，钽材、锆材的耐腐蚀性能虽然好，但是价格昂贵，是不锈钢的至少10倍以上。
技术实现思路
针对现有技术问题，本专利技术提供了一种新型的微通道反应器，既具备高抗腐蚀性能，又具备抗高压性能，保证化学反应稳定进行。本专利技术采用以下的技术方案：一种新型的微通道反应器，包括：第一封板与第二封板，所述第一封板与所述第二封板相对间隔设置，所述第一封板上设有第一换热进口、第一换热出口及至少两个进料口，所述第二封板朝向所述第一封板的一侧面上设有换热通道与出料口；混合板，所述混合板贴在所述第一封板朝向所述第二封板的一侧面上，所述混合板上设有输出口、反应通道、与所述第一换热进口连通的第二换热进口、与所述第一换热出口连通的第二换热出口及分别对应与所述进料口连通的反应口，所述反应口与所述输出口分别与所述反应通道的相对两端连通；反应体，所述反应体贴合在所述混合板与所述第二封板之间，所述反应体上设有第三换热进口与第三换热出口，所述第三换热进口分别与所述第二换热出口、所述第一换热通道另一端连通，所述第三换热出口分别与所述第二换热出口、所述第一换热通道另一端连通，所述反应体用于接收所述混合板输出的混合液和换热介质，并使得所述混合液进行反应；锁紧件，所述锁紧件贯穿所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板，并将所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板锁紧一起，所述锁紧件一端设有张紧部，所述张紧部一端抵触在所述第二封板上，所述张紧部用于弹性调节所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板之间的张紧度。在其中一个实施例中，所述张紧部为矩形弹簧，所述矩形弹簧套设在所述锁紧件上，所述矩形弹簧一端抵触在所述第二封板上，所述矩形弹簧另一端抵触在所述锁紧件的螺母上。在其中一个实施例中，一种新型的微通道反应器还包括至少两个空心螺钉，所述空心螺钉与所述进料口一一对应连通。在其中一个实施例中，所述进料口、所述空心螺钉及所述反应口均为两个，两个所述空心螺钉与所述两个所述进料口一一对应连通，两个所述进料口与两个所述反应口一一对应连通。在其中一个实施例中，所述反应体包括依次层叠设置的分隔板与反应板，所述反应板的相对两侧面分别设有所述反应通道与所述换热通道中一种，且所述反应通道与所述换热通道之间隔有所述分隔板，所述反应板与所述分隔板上均设有连通口，所述反应体中的反应通道均通过所述连通口依次连通，所述反应体中的换热通道均与所述第三换热进口、所述第三换热出口连通。在其中一个实施例中，所述反应板分为奇数反应板与偶数反应板，所述奇数反应板、所述分隔板、所述偶数反应板及所述分隔板依次层叠循环设置，且所述奇数反应板的两侧面与所述偶数反应板的两侧面均分别设有所述换热通道与所述反应通道。在其中一个实施例中，所述反应板为改性聚四氟乙烯板。在其中一个实施例中，一种新型的微通道反应器还包括定位板，所述定位板设置在所述反应体上，且两端分别与所述第一封板、所述第二封板连接。在其中一个实施例中，所述定位板上设有测温口，所述测温口用于插入热电偶，以测量所述反应体的温度。在其中一个实施例中，一种新型的微通道反应器还包括底座，所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板均设置在所述底座上。本专利技术具有的有益效果是：在反应过程中，分别向两个以上的进料口中通入不同反应物，不同反应物经由对应的反应口进入反应通道内，进行混合及预先反应；反应后的物料，通过输出口向反应体内输入。由于反应体用于接收混合板输出的混合液和换热介质，并使得混合液进行化学反应，因此，流入反应体内的混合液进行多级反应；反应后，反应物从第二封板上的出料口处排出；在输入反应物的同时，也向第一换热进口通入换热介质，使得换热介质进入反应体内，并对反应进行供热；供热后，再沿着第三换热出口与第一换热出口、或者第二换热出口、第三换热出口和第一换热出口路径排出。由于在使用过程中，通常伴随有温度的变化，材料本身在温度变化下，会发生膨胀或者收缩，因此，在锁紧件一端设置了张紧部，通过调节各材料之间的松紧度，保证了反应器在温度波动的情况下，也不会发生泄漏的现象。同时，通过本方案的结构设计，可将四氟材质的微通道反应器的耐压范围提高到与金属材质相同，常温下，本反应器耐压可达4MPa。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其它的附图。图1为微通道反应器结构一视角图；图2为微通道反应器结构另一视角图；图3为第一封板一侧面结构示意图；图4为混合板一侧面结构示意图；图5为混合板另一侧面结构示意图；图6为分隔板一侧面结构示意图；图7为奇数反应板一侧面结构示意图；图8为奇数反应板另一侧面结构示意图；图9为偶数反应板一侧面结构示意图；图10为偶数反应板一侧面结构示意图；图11为第二封板一侧面结构示意图；图12为第二封板另一侧面结构示意图；图13为定位板一侧面结构示意图图。附图标号说明：100为微通道反应器，110为第一封板，111为第一换热进口，112为第一换热出口，113为进料口，120为第二封板，121为出料口，130为混合板，131为反应口，132为输出口，133为第二换热进口，134为第二换热出口，140为反应体，141为分隔板，142为反应板，1421为奇数反应板，1422为偶数反应板，1423为连通口，1424为第三换热进口，1425为第三换热出口，150为定位板，151为测温口，160为底座，170为锁紧件，17本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的微通道反应器，其特征在于，包括：/n第一封板与第二封板，所述第一封板与所述第二封板相对间隔设置，所述第一封板上设有第一换热进口、第一换热出口及至少两个进料口，所述第二封板朝向所述第一封板的一侧面上设有换热通道与出料口；/n混合板，所述混合板贴在所述第一封板朝向所述第二封板的一侧面上，所述混合板上设有输出口、反应通道、与所述第一换热进口连通的第二换热进口、与所述第一换热出口连通的第二换热出口及分别对应与所述进料口连通的反应口，所述反应口与所述输出口分别与所述反应通道的相对两端连通；/n反应体，所述反应体贴合在所述混合板与所述第二封板之间，所述反应体上设有第三换热进口与第三换热出口，所述第三换热进口分别与所述第二换热出口、所述第一换热通道另一端连通，所述第三换热出口分别与所述第二换热出口、所述第一换热通道另一端连通，所述反应体用于接收所述混合板输出的混合液和换热介质，并使得所述混合液进行反应；及/n锁紧件，所述锁紧件贯穿所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板，并将所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板锁紧一起，所述锁紧件一端设有张紧部，所述张紧部一端抵触在所述第二封板上，所述张紧部用于弹性调节所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板之间的张紧度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种新型的微通道反应器，其特征在于，包括：
第一封板与第二封板，所述第一封板与所述第二封板相对间隔设置，所述第一封板上设有第一换热进口、第一换热出口及至少两个进料口，所述第二封板朝向所述第一封板的一侧面上设有换热通道与出料口；
混合板，所述混合板贴在所述第一封板朝向所述第二封板的一侧面上，所述混合板上设有输出口、反应通道、与所述第一换热进口连通的第二换热进口、与所述第一换热出口连通的第二换热出口及分别对应与所述进料口连通的反应口，所述反应口与所述输出口分别与所述反应通道的相对两端连通；
反应体，所述反应体贴合在所述混合板与所述第二封板之间，所述反应体上设有第三换热进口与第三换热出口，所述第三换热进口分别与所述第二换热出口、所述第一换热通道另一端连通，所述第三换热出口分别与所述第二换热出口、所述第一换热通道另一端连通，所述反应体用于接收所述混合板输出的混合液和换热介质，并使得所述混合液进行反应；及
锁紧件，所述锁紧件贯穿所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板，并将所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板锁紧一起，所述锁紧件一端设有张紧部，所述张紧部一端抵触在所述第二封板上，所述张紧部用于弹性调节所述第一封板、所述混合板、所述反应体及所述第二封板之间的张紧度。


2.根据权利要求1所述的一种新型的微通道反应器，其特征在于，所述张紧部为矩形弹簧，所述矩形弹簧套设在所述锁紧件上，所述矩形弹簧一端抵触在所述第二封板上，所述矩形弹簧另一端抵触在所述锁紧件的螺母上。


3.根据权利要求1所述的一种新型的微通道反应器，其特征在于，还包括至少两个空心螺钉，所述空心螺钉与所述进料口一一对应连通。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，杨茜，黄长如，刁焕武，张秋达，
申请(专利权)人：山东微井化工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37