一种强化传质的微通道结构及微通道反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种强化传质的微通道结构及微通道反应器，其中，微通道结构包括相连通的第一微通道结构单元和第二微通道结构单元；第一微通道结构单元和第二微通道结构单元为镜像对称设置；第一微通道结构单元包括顺次连接的物料入口通道、第一S形通道和第一中间通道；第二微通道结构单元包括顺次连接的第二中间通道、第二S形通道和物料出口通道；物料入口通道、第一中间通道、第二中间通道和物料出口通道相互平行设置；第一微通道结构单元和第二微通道结构单元均沿其自身的环体中点中心对称；其中，微通道反应器包括多个上述微通道结构。本实用新型专利技术不仅能够强化混合使反应物反应彻底，还能减少微通道反应器的占用空间。还能减少微通道反应器的占用空间。还能减少微通道反应器的占用空间。

【技术实现步骤摘要】
一种强化传质的微通道结构及微通道反应器


[0001]本技术涉及一种强化传质的微通道结构及微通道反应器，属于化工设备


技术介绍

[0002]相比于传统釜式反应器，微通道反应器具有较为出色的传质、传热效率，能够有效提高反应效率和安全性，因此，微通道反应器是未来发展方向之一。而微通道的构型一定程度上可以提高反应物料的混合效率，目前市场上微通道的构型各式各样，但很多构型一味地追求增强混合效率，导致结构过于复杂，不仅给微通道反应器的制造增加了很大的难度，而且复杂的构型带来了较大的压降，这提高了对微通道反应器材质的要求。
[0003]目前市场上的微通道形式有多种多样，例如现有的窄型或心形通道等形式，但是这些通道在混合方面会出现一些混合死区，使得在这片区域内的反应物很难连续流动，而通常微通道均包括多个这样的反应通道，一个反应通道内含有一个混合死区，容易在多个反应通道内均存在混合死区，这样整体来看，不仅减小了物料混合作用，相应降低了年产量，而且材料浪费较多，无法完成工业化微反应生产。
[0004]因此，本领域的技术人员急需研发一种结构简单，且能使反应物反应充分的微通道反应器。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种强化传质的微通道结构及微通道反应器，不仅能够使反应物反应彻底，还能减少微通道反应器的占用空间。
[0006]为达到上述目的，本技术是采用下述技术方案实现的：
[0007]一方面，本技术提供一种强化传质的微通道结构，包括相连通的第一微通道结构单元和第二微通道结构单元；所述第一微通道结构单元和第二微通道结构单元为镜像对称设置；
[0008]所述第一微通道结构单元包括顺次连接的物料入口通道、第一S形通道和第一中间通道；
[0009]所述物料入口通道设置于第一S形通道一端的延伸方向，第一中间通道设置于第一S形通道另一端的延伸方向；
[0010]所述第二微通道结构单元包括顺次连接的第二中间通道、第二S形通道和物料出口通道；
[0011]所述第二中间通道设置于第二S形通道一端的延伸方向，物料出口通道设置于第二S形通道另一端的延伸方向；
[0012]所述物料入口通道、第一中间通道、第二中间通道和物料出口通道相互平行设置，且第一中间通道连接第二中间通道；
[0013]所述第一微通道结构单元和第二微通道结构单元均沿其自身的环体中点中心对
称。
[0014]进一步地，所述第一S形通道和第二S形通道均由两个相连接的半圆环管组成；
[0015]所述物料入口通道、第一S形通道、第一中间通道、第二中间通道、第二S形通道和物料出口通道的腔体直径相等。
[0016]进一步地，所述物料入口通道、第一中间通道、第二中间通道和物料出口通道均为直线形。
[0017]另一方面，本技术提供一种强化传质的微通道反应器，包括首端反应结构段、至少1个中间反应结构段、末端反应结构段和多个连接通道；
[0018]所述首端反应结构段、至少1个中间反应结构段和末端反应结构段通过连接通道顺次连接；
[0019]相邻的反应结构段相互水平镜像设置；
[0020]每个所述反应结构段包括多个上述的强化传质的微通道结构，各微通道结构依次连接；
[0021]相邻的微通道结构通过物料入口通道和物料出口通道连接。
[0022]进一步地，所述末端反应结构段的末端设有出料口。
[0023]进一步地，所述首端反应结构段前端设有预混合区，所述预混合区包括第一进料通道、第二进料通道和混合物料输出通道，所述第一进料通道、第二进料通道和混合物料输出通道呈Y型设置并且互相连通。
[0024]进一步地，所述首端反应结构段前端设有预混合区，所述预混合区包括第一进料通道、第二进料通道和混合物料输出通道，所述第一进料通道、第二进料通道和混合物料输出通道呈T型设置并且互相连通。
[0025]进一步地，所述第一进料通道和第二进料通道之间形成的夹角为180
°
。
[0026]进一步地，所述连接通道为直线形。
[0027]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：
[0028]本技术通过设置双S形的强化传质的微通道结构，即包含四个半圆型通道，不仅能够节省空间，还能促使反应物混合更加均匀，在弯曲段由于离心力作用，反应流体会出现二次流动，增强了反应物的混合效果，提高了混合效率；此外，双S形通道的结构设置，使反应通道更紧凑，增加了物料的停留时间，为反应物提供足够的反应时间。
[0029]本技术通过设置由S形和直线形的通道拼接而成的强化传质的微通道反应器，不仅能够使反应物混合更加均匀，使反应器占用的空间进一步减小，还能简化制备工艺，并降低清洗难度。
附图说明
[0030]图1所示为本技术强化传质的微通道结构的一种实施例主视图；
[0031]图2所示为本技术强化传质的微通道反应器的一种实施例主视图；
[0032]图3所示为本技术强化传质的微通道反应器的一种实施例主视图；
[0033]图4所示为本技术预混合区的一种实施例主视图；
[0034]图5所示为本技术预混合区的一种实施例主视图；
[0035]图中：1、物料入口通道；3、第一S形通道；4、第一中间通道；5、第二中间通道；7、第
二S形通道；8、物料出口通道；9、第一进料通道；10、第二进料通道；11、预混合区；12、微通道结构；13、连接通道；15、出料口；111、首端反应结构段；112、中间反应结构段；113、末端反应结构段。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0037]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，而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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0038]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化传质的微通道结构，其特征是，包括相连通的第一微通道结构单元和第二微通道结构单元；所述第一微通道结构单元和第二微通道结构单元为镜像对称设置；所述第一微通道结构单元包括顺次连接的物料入口通道（1）、第一S形通道（3）和第一中间通道（4）；所述物料入口通道（1）设置于第一S形通道（3）一端的延伸方向，第一中间通道（4）设置于第一S形通道（3）另一端的延伸方向；所述第二微通道结构单元包括顺次连接的第二中间通道（5）、第二S形通道（7）和物料出口通道（8）；所述第二中间通道（5）设置于第二S形通道（7）一端的延伸方向，物料出口通道（8）设置于第二S形通道（7）另一端的延伸方向；所述物料入口通道（1）、第一中间通道（4）、第二中间通道（5）和物料出口通道（8）相互平行设置，且第一中间通道（4）连接第二中间通道（5）；所述第一微通道结构单元和第二微通道结构单元均沿其自身的环体中点中心对称。2.根据权利要求1所述的强化传质的微通道结构，其特征是，所述第一S形通道（3）和第二S形通道（7）均由两个相连接的半圆环管组成；所述物料入口通道（1）、第一S形通道（3）、第一中间通道（4）、第二中间通道（5）、第二S形通道（7）和物料出口通道（8）的腔体直径相等。3.根据权利要求1所述的强化传质的微通道结构，其特征是，所述物料入口通道（1）、第一中间通道（4）、第二中间通道（5）和物料出口通道（8）均为直线形。4.一种强化传质的微通道反应器，其特征是，包括首端反应结构段（111）、至少1个中间反应结构段（112）、末端反...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋军成，陈飞飞，倪磊，陈治全，宋庆伟，傅刚，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：