一种具有双层微通道散热芯片的微反应器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种双层通道微散热芯片强化传热微反应器及其制备方法，该微反应器包括双层通道微散热芯片、微反应芯片、上下盖板、换热介质进出口管道和反应物料进出口管道。双层通道微散热芯片包括双层传热微通道、折流器、换热介质分布腔和汇集腔、换热介质进出口穿孔和反应物料进出口穿孔。微反应芯片包括微反应芯片底板和反应物料密封片。将单数或复数片所述双层通道微散热芯片组成的散热单元和微反应芯片交替排列于上下盖板之间且通过焊接使各层之间紧固贴合。本发明专利技术双层通道微散热芯片结构能有效强化微反应器散热性能，且可忽略其给微反应器散热系统带来额外泵功消耗，进而提高微反应器反应性能和安全性。微反应器反应性能和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双层微通道散热芯片的微反应器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微化工
，具体而言，尤其涉及一种具有双层通道微散热芯片的强化传热微反应器及其制备方法。

技术介绍

[0002]20世纪90年代以来，在化学工程领域，随着科学与工程技术的发展，化工设备向着小型化和微型化的方向发展，微反应器是这一时代科技发展的产物。微反应器核心组件是由利用精密加工技术制造的特征尺寸通常在10～1000μm的微通道组成。在微反应器内进行化学反应具有如下优势：由于微反应器内通道尺寸在微米级别，在通道尺寸约束下，反应物料初始混合时空距离也在微尺度，将微通道设计成弯曲或者设置折流器控制反应物料流体动力学可加速反应物料混合进程，使得反应物料在短停留时间内实现快速均匀混合；微反应器具有巨大传热比表面积，传热性能优异，可以降低反应物料温度梯度从而提高反应选择性和转化率，同时避免反应热点的产生，提高化工过程安全性；参与反应的物料持有量小，过程易于控制；微反应器提供相对封闭反应系统，所以适合于腐蚀性物质、反应性物质、其他危险物等，或伴随着危险的反应的处置。整体而言，基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双层微通道散热芯片的微反应器，其特征在于，包括：散热单元、微反应芯片、上盖板、下盖板、换热介质进口管道、换热介质出口管道、反应物料进口管道和反应物料出口管道；所述散热单元包括至少一个双层微通道散热芯片；所述双层微通道散热芯片包括上下两层的传热微通道、换热介质分布腔、换热介质汇集腔、换热介质进口穿孔、换热介质出口穿孔、反应物料进口穿孔和反应物料出口穿孔；所述换热介质分布腔和换热介质汇集腔设置在所述双层传热微通道两端；所述微反应芯片包括微反应芯片底板和反应物料密封片，所述微反应芯片底板上刻蚀有反应微通道；所述微反应芯片底板和反应物料密封片上设有换热介质进口穿孔、换热介质出口穿孔、反应物料进口穿孔和反应物料出口穿孔；所述上盖板和下盖板之间交替排列散热单元和微反应芯片，靠近上盖板和下盖板的一侧均为散热单元，各层之间通过焊接紧固贴合。2.如权利要求1所述的微反应器，其特征在于，所述双层传热微通道流动方向上通道结构为S
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型、Z
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型、Sin函数
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型或波浪形，或在微通道内设置折流器；所述反应微通道流动方向上通道结构可为心
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型、伞
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型、S
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型、Z
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型、Sin函数
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型或波浪形，或在微通道内设置折流器。3.如权利要求1所述的微反应器，其特征在于，所述换热介质进口管道和换热介质出口管道分别设置在微反应器上盖板和下盖板的斜对角区域，所述反应物料进口管道和反应物料出口管道分别设置在微反应器下盖板和上盖板的另一斜对角区域，且换热介质进口管道和反应物料进口管道设置在微反应器同一侧，换热介质出口管道和反应物料出口管道设置在微反应器另一侧，以实现微反应器内换热介质和反应物料并流。4.如权利要求1所述的微反应器，其特征在于，所述传热微通道与反应微通道所处芯片区域重合；所述换热介质进口穿孔、换热介质出口穿孔、反应物料进口穿孔和反应物料出口穿孔层层相对。5.如权利要求1
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4任意一项所述的微反应器，其特征在于，所述上下两层的传热微通道深度相同，且横截面位置上下对称；所述反应微通道横截面位置上下对称。6.如权利要求1
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4任意一项所述的微反应器，其特征在于，所述双层微通道散热芯片厚度为0.2～4.0mm，更优选板厚为0.4～2mm，芯片两面刻蚀1对或2对以上的双层传热微通道；所述双层传热微通道水力直径为50～3000μm。7.如权利要求1
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4任意一项所述的微反应器，其特征在于，所述微反应芯片底板厚度为0.2～4.0mm，更优选板厚为0.4～2mm，反应物料密封片厚度为0.1～1.0mm，更...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭康磊，焦凤军，尧超群，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：