高通量微通道反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高通量微通道反应器，包括重叠设置的多个反应单元，每个反应单元包括：基板，其水平设置，基板上开设导气槽，沿导气槽的周向向外水平延伸加工形成第一定位槽，沿第一定位槽的周向向外水平延伸加工形成第二定位槽，基板上设有冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔；注气板，其卡设在第一定位槽内；换热板，其卡设在第二定位槽内，换热板的相对两侧分别与第二定位槽的侧壁以第二定位槽的槽底为底面形成两个引流槽，换热板的表面设有导流槽，换热板的端面间隔设有多个贯通的换热孔，多个换热孔的两端分别与两个引流槽连通。本实用新型专利技术使气‑液‑固三相接触充分，收率高，通道尺寸大，不易堵塞，可实现批量产业化生产。

【技术实现步骤摘要】
高通量微通道反应器
本技术涉及微反应器
，具体是一种高通量微通道反应器。
技术介绍
目前，气-液-固反应器主要有两种类型，一种是传统工艺的釜式反应器，一种是小型的微通道(10～1000μm)反应器，但这两种反应器均有各自的优缺点：釜式反应器使用范围广泛、投资少、投产容易，但该种反应器换热面积小、反应温度不宜控制、停留时间不一致等原因致使产品反应周期长、收率也不理想；微通道反应器可以充分的解决换热面积小、反应周期长和收率等问题，但微通道反应器通道尺寸非常小，原料中的颗粒在生产过程中有一定的团聚现象使得微通道反应器经常堵塞，而且微通道反应器最大的缺点在于其处理能力非常受限，停留在实验室级别，难以应用于批量生产。如果微通道反应器的数量过多，会造成集成后的反应器装置结构非常复杂，检测和控制单个微通道反应器的状态会很困难，无形中增加了巨大的工业应用成本。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本技术还有一个目的是提供一种高通量微通道反应器，其换热充分，气-液-固三相接触充分，收率高，通道尺寸大不易堵塞，反应器的状态可控，操作简单，可实现批量产业化生产，满足工业生产需求。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了一种高通量微通道反应器，包括重叠设置的多个反应单元，每个反应单元包括：基板，其水平设置，所述基板上开设导气槽，沿所述导气槽的周向向外水平延伸加工形成第一定位槽，沿所述第一定位槽的周向向外水平延伸加工形成第二定位槽，所述基板上设置第一导液孔，所述第一导液孔靠近所述第一定位槽并与所述第二定位槽连通，所述基板上设有冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔；注气板，其卡设在所述第一定位槽内，所述注气板由金属粉末烧结多孔材料制成；换热板，其卡设在所述第二定位槽内，所述换热板的相对两侧分别与所述第二定位槽的侧壁以所述第二定位槽的槽底为底面形成两个引流槽，所述换热板的表面设有导流槽，所述导流槽的一端开设第二导液孔，所述第二导液孔与所述第一导液孔分别位于所述基板的相对两侧，所述换热板的端面间隔设有多个贯通的换热孔，多个换热孔的两端分别与两个引流槽连通；其中，所述冷却液入孔、所述冷却液出孔分别通过多个引流孔与所述引流槽连通，所述进气孔通过多个导气孔与所述导气槽连通，相邻两个反应单元的所述第一导液孔位于同一侧，位于上一个反应单元的冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔分别与位于下一个反应单元的冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔重合。优选的是，还包括：容纳框，其用于放置多个反应单元，所述容纳框包括上板体、下板体以及间隔设置在上板体和下板体之间的多个固定杆，多个固定杆靠近所述上板体和所述下板体的边缘环绕分布，每个固定杆分别贯穿所述上板体和所述下板体后通过螺母固定，所述上板体与位于最上方的反应单元的换热板接触，所述上板体设有进料口，所述下板体与位于最下方的反应单元的隔板接触，所述下板体设有出料口，所述出料口正对位于最下方的反应单元的第一导液孔。优选的是，还包括：支腿，其设置在所述下板体的下方；冷却液进口，其设置在所述上板体上并与位于最上方的反应单元的冷却液入孔连通；冷却液出口，其设置在所述下板体上并与位于最下方的反应单元的冷却液出孔连通；进气管，其与位于最下方的反应单元的进气孔连通。优选的是，所述基板的侧面还设有一对容纳孔，所述基板的内部设置导气通道，所述基板上设有测压孔，一对容纳孔通过导气通道连通，其中一个容纳孔与所述进气孔连通并设置流量调节开关，多个导气孔均与所述导气通道连通以实现所述进气孔与所述导气槽连通，剩余一个容纳孔与所述测压孔连通并设置阻气开关，位于上一个反应单元的测压孔与位于下一个反应单元的测压孔重合，所述上板体设有气压测试口，所述气压测试口与位于最上方的反应单元的测压孔连通，所述气压测试口处设有压力表。优选的是，所述导流槽内设有多组扰流件，每组扰流件包括间隔排列多个翅片，相邻两个翅片的一端相互靠近、另一端相互远离，相邻两组扰流件的多个翅片镜像对称。优选的是，所述基板、所述换热板、所述注气板均为长方形板，所述冷却液入孔与所述冷却液出孔位于所述换热板的长度方向的两侧，所述引流槽沿所述换热板的长度方向设置，多个换热孔的贯通方向平行于所述换热板的宽度方向。优选的是，所述注气板的孔径大于或等于0.1μm。优选的是，所述基板的侧面设有测温孔，其用于容纳温度探头，所述测温孔为朝向所述换热板与所述注气板之间的盲孔。优选的是，所述第一导液孔和所述第二导液孔均为条形孔。优选的是，所述换热板由金属或碳化硅或氮化硅陶瓷制成。本技术至少包括以下有益效果：本技术所述的高通量微通道反应器，既可彻底弥补传统釜式反应器的和微通道反应器的所有不足，又可兼顾微通道反应器的优点，换热充分，气-液-固三相接触充分，收率高，通道尺寸大不易堵塞，而且反应器的状态可控，操作简单，可实现批量产业化生产，满足工业生产需求。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术的其中一个技术方案的整体结构示意图；图2为本技术其中一个技术方案中所述反应单元的结构示意图；图3为本技术其中一个技术方案中所述反应单元的透视图；图4为本技术其中一个技术方案中所述反应单元以垂直于所述换热孔轴向的截面示意图；图5为本技术其中一个技术方案中所述反应单元以所述换热孔的轴向的截面示意图；图6为本技术其中一个技术方案中所述换热板的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1-6所示，提供了一种高通量微通道反应器，包括重叠设置的多个反应单元，每个反应单元包括：基板1，其水平设置，所述基板1上开设导气槽10，沿所述导气槽10的周向向外水平延伸加工形成第一定位槽11，沿所述第一定位槽11的周向向外水平延伸加工形成第二定位槽12，所述基板1上设置第一导液孔17，所述第一导液孔17靠近所述第一定位槽11并与所述第二定位槽12连通，所述基板1上设有冷却液入孔13、冷却液出孔14、进气孔15；注气板3，其卡设在所述第一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高通量微通道反应器，其特征在于，包括重叠设置的多个反应单元，每个反应单元包括：/n基板，其水平设置，所述基板上开设导气槽，沿所述导气槽的周向向外水平延伸加工形成第一定位槽，沿所述第一定位槽的周向向外水平延伸加工形成第二定位槽，所述基板上设置第一导液孔，所述第一导液孔靠近所述第一定位槽并与所述第二定位槽连通，所述基板上设有冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔；/n注气板，其卡设在所述第一定位槽内，所述注气板由金属粉末烧结多孔材料制成；/n换热板，其卡设在所述第二定位槽内，所述换热板的相对两侧分别与所述第二定位槽的侧壁以所述第二定位槽的槽底为底面形成两个引流槽，所述换热板的表面设有导流槽，所述导流槽的一端开设第二导液孔，所述第二导液孔与所述第一导液孔分别位于所述基板的相对两侧，所述换热板的端面间隔设有多个贯通的换热孔，多个换热孔的两端分别与两个引流槽连通；/n其中，所述冷却液入孔、所述冷却液出孔分别通过多个引流孔与所述引流槽连通，所述进气孔通过多个导气孔与所述导气槽连通，相邻两个反应单元的所述第一导液孔位于同一侧，位于上一个反应单元的冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔分别与位于下一个反应单元的冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔重合。/n...

【技术特征摘要】
1.高通量微通道反应器，其特征在于，包括重叠设置的多个反应单元，每个反应单元包括：
基板，其水平设置，所述基板上开设导气槽，沿所述导气槽的周向向外水平延伸加工形成第一定位槽，沿所述第一定位槽的周向向外水平延伸加工形成第二定位槽，所述基板上设置第一导液孔，所述第一导液孔靠近所述第一定位槽并与所述第二定位槽连通，所述基板上设有冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔；
注气板，其卡设在所述第一定位槽内，所述注气板由金属粉末烧结多孔材料制成；
换热板，其卡设在所述第二定位槽内，所述换热板的相对两侧分别与所述第二定位槽的侧壁以所述第二定位槽的槽底为底面形成两个引流槽，所述换热板的表面设有导流槽，所述导流槽的一端开设第二导液孔，所述第二导液孔与所述第一导液孔分别位于所述基板的相对两侧，所述换热板的端面间隔设有多个贯通的换热孔，多个换热孔的两端分别与两个引流槽连通；
其中，所述冷却液入孔、所述冷却液出孔分别通过多个引流孔与所述引流槽连通，所述进气孔通过多个导气孔与所述导气槽连通，相邻两个反应单元的所述第一导液孔位于同一侧，位于上一个反应单元的冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔分别与位于下一个反应单元的冷却液入孔、冷却液出孔、进气孔重合。


2.如权利要求1所述的高通量微通道反应器，其特征在于，还包括：
容纳框，其用于放置多个反应单元，所述容纳框包括上板体、下板体以及间隔设置在上板体和下板体之间的多个固定杆，多个固定杆靠近所述上板体和所述下板体的边缘环绕分布，每个固定杆分别贯穿所述上板体和所述下板体后通过螺母固定，所述上板体与位于最上方的反应单元的换热板接触，所述上板体设有进料口，所述下板体与位于最下方的反应单元的隔板接触，所述下板体设有出料口，所述出料口正对位于最下方的反应单元的第一导液孔。


3.如权利要求2所述的高通量微通道反应器，其特征在于，还包括：
支腿，其设置在所述下板体的下方；
冷却液进口，其设置在所述上板体上并...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭，陈新刚，郑超，杨志彬，杨春清，张珍浩，
申请(专利权)人：品孚罗特过滤设备北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11