一种流动化学微反应器制造技术

本实用新型专利技术属于化学合成设备领域，具体涉及一种流动化学微反应器。包括温控模块和微反应器，所述温控模块与微反应器相连，所述微反应器包括盘管式微反应器和/或填充柱式微反应器，包括单侧反应单元或双侧反应单元。本实用新型专利技术微反应器的结构简单便于拆卸更换配件，并且经过优化设计后的结构具有优异的升温与保温作用，可确保反应在特定温度下平稳进行；本实用新型专利技术反应器体积小，便于搭建，满足多种实验条件。验条件。验条件。

【技术实现步骤摘要】
一种流动化学微反应器


[0001]本技术属于化学合成设备领域，具体涉及一种流动化学微反应器。

技术介绍

[0002]流动化学微反应器是流动化学合成装置中的关键部件，能够起到完成物质物理混合和化学反应的作用。流动化学微反应器能够实现反应过程的连续性进行，并减少反应体系温度、浓度不均匀造成的反应效率低下和副产物较多的问题，是实现绿色化学生产和反应自动化的关键部件。
[0003]现有的流动化学微反应器结构固定、性能单一，无法自行拆卸更换内部损坏器件或进行升级。例如盘管式微反应器无法在不改变整体形貌和尺寸的情况下增减管长，达到调控反应时间的目的。填充柱式微反应器往往无法兼顾整体稳固性和填充柱更换便捷性。此外，目前流动化学微反应器接头复杂，连接外部的供电接头和信号传输接头为独立两组线路，且无法从微反应器上拆除，使流动化学微反应器接线部分易损，在应用和存放过程也极为不便。

技术实现思路

[0004]为解决现有微型反应器结构复杂、一体化程度低、控温不准确等技术的不足，本专利技术的目的是设计一种新型结构的微型反应器。
[0005]本技术为实现上述目的采用的技术方案是：
[0006]一种流动化学微反应器，包括温控模块和微反应器，所述温控模块与微反应器相连，所述微反应器包括盘管式微反应器和/或填充柱式微反应器；所述盘管式微反应器由上至下依次为核心反应单元和外壳，所述核心反应单元嵌外壳内，所述核心反应单元为单侧反应单元或双侧反应单元；所述单侧反应单元由上至下依次为观察窗Ⅰ、反应管路Ⅰ、盘管基材Ⅰ、加热模块Ⅰ；所述双侧反应单元由上至下依次为观察窗Ⅰ、反应管路Ⅰ、盘管基材Ⅰ、加热模块Ⅰ、盘管基材Ⅱ、反应管路Ⅱ、观察窗Ⅱ，所述反应管路Ⅰ与反应管路Ⅱ串联；所述填充柱式微反应器包括外壳、核心反应单元，所述核心反应单元嵌入外壳内；所述核心反应单元为单侧反应单元或双侧反应单元；所述单侧反应单元为单加热模式或双加热模式；所述单加热模式由上至下依次为固定盖板Ⅰ、填充柱Ⅰ、支撑底板Ⅰ、加热模块Ⅰ；所述双加热模式由上至下为加热模块Ⅱ、固定盖板Ⅰ、填充柱Ⅰ、支撑底板Ⅰ、加热模块Ⅰ；所述双侧反应单元由上至下为固定盖板Ⅰ、填充柱Ⅰ、支撑底板Ⅰ、加热模块Ⅰ、支撑底板Ⅱ、填充柱Ⅱ、固定盖板Ⅱ。
[0007]上述技术方案中，进一步地，所述盘管式微反应器的反应管路Ⅰ、反应管路Ⅱ分别以蛇形循环或螺旋结构在盘管基材Ⅰ、盘管基材Ⅱ上排布。
[0008]上述技术方案中，进一步地，所述温控模块包括温度探头和温度控制器，所述温度探头与温度控制器相连，控制微反应器温度。
[0009]上述技术方案中，进一步地，所述盘管式微反应器的温度探头位于反应管路Ⅰ上方，所述填充柱式微反应器的温度探头位于填充柱Ⅰ的上方或下方。
[0010]上述技术方案中，进一步地，所述外壳包括外框主体和侧盖，所述侧盖通过滑槽卡入外框主体一侧，用于固定核心反应单元；所述侧盖通过螺丝或锁扣固定于外框主体。
[0011]上述技术方案中，进一步地，所述侧盖上设置有连接口，所述连接口为田宫插口或航空插口。
[0012]上述技术方案中，进一步地，所述外壳与核心反应单元之间填充有隔热材料。
[0013]上述技术方案中，进一步地，所述外壳的材质为聚合物，优选为PTFE或PEEK。
[0014]上述技术方案中，进一步地，所述盘管式微反应器的盘管基材Ⅰ、Ⅱ材质为金属或聚合物；所述观察窗Ⅰ、观察窗Ⅱ的材质为普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃；所述反应管路Ⅰ和反应管路Ⅱ的材质为金属、玻璃或聚合物，优选为不锈钢、PTFE、PFA或PEEK。
[0015]上述技术方案中，进一步地，所述填充柱式微反应器的固定盖板
ⅠⅡ
和支撑底板
ⅠⅡ
材质为金属、玻璃、聚合物，优选为不锈钢；所述填充柱的材质为金属、玻璃或聚合物。
[0016]本技术的有益效果为：
[0017]本技术专利技术所述流动化学微反应器应用广泛可以用来混合液体/气体、液体/液体、液体/固体；可以用来进行常温、高温化学反应或光化学反应；本技术微反应器的结构简单便于拆卸更换配件，并且经过优化设计后的结构具有优异的升温与保温作用，可确保反应在特定温度下平稳进行；本技术反应器体积小，便于搭建，满足多种实验条件。
附图说明
[0018]图1盘管式微反应器结构示意图，a.整体图，b.分解图；
[0019]图2盘管式微反应器的单侧反应单元结构分解示意图；
[0020]图3盘管式微反应器的双侧反应单元结构分解示意图；
[0021]图4盘管式微反应器的反应管路结构示意图，a.蛇形循环，b.螺旋结构；
[0022]图5填充柱式微反应器结构示意图，a.整体图，b.分解图；
[0023]图6填充柱式微反应器核心反应单元结构分解示意图；
[0024]图7填充柱式微反应器双加热模块式核心反应单元结构分解示意图；
[0025]图8填充柱式微反应器双侧反应单元元结构分解示意图；
[0026]图9实施例1反应一实验结果图；
[0027]图中，1.观察窗Ⅰ，2.温度探头，3.反应管路Ⅰ，4.盘管基材Ⅰ，5.加热模块Ⅰ，6.外框主体，7.端盖条，8.聚四氟螺丝，9.侧盖，10.手拧螺丝，11.顶盖，12.隔热层，13.固定盖板Ⅰ，14.填充柱Ⅰ，15.进液口，16.出液口，17.航空插头，18.支撑底板Ⅰ；19.观察窗Ⅱ，20.反应管路Ⅱ，21.盘管基材Ⅱ，22.加热模块Ⅱ，23.填充柱Ⅱ，24.固定盖板Ⅱ，25.支撑底板Ⅱ。
具体实施方式
[0028]一种流动化学微反应器，包括温控模块和微反应器，温控模块与微反应器相连，微反应器包括盘管式微反应器和/或填充柱式微反应器；
[0029]盘管式微反应器由上至下依次为核心反应单元和外壳，核心反应单元嵌外壳内，核心反应单元为单侧反应单元或双侧反应单元，可以依据实验需要选择核心反应单元的模式；
[0030]单侧反应单元由上至下依次为观察窗Ⅰ1、反应管路Ⅰ3、盘管基材Ⅰ4、加热模块Ⅰ5；双侧反应单元由上至下依次为观察窗Ⅰ1、反应管路Ⅰ3、盘管基材Ⅰ4、加热模块Ⅰ5、盘管基材Ⅱ21、反应管路Ⅱ20、观察窗Ⅱ19，反应管路Ⅰ3与反应管路Ⅱ20串联，反应管路Ⅰ3与反应管路Ⅱ20的进口与液体输送泵相连，出口直接接收反应液；
[0031]加热模块Ⅰ5和加热模块Ⅱ22为硅胶电加热膜、不锈钢电加热片、电阻丝、PTC加热板或电加热平台；
[0032]反应管路Ⅰ3、反应管路Ⅱ20分别以蛇形循环或螺旋结构在盘管基材Ⅰ4、盘管基材Ⅱ21上排布；盘管基材Ⅰ4、Ⅱ材质为铝块、不锈钢块或硅块，反应管路Ⅰ3和反应管路Ⅱ20的材质为PTFE、PFA或FEP，外径为1.6mm，内径为0.8mm或1.0mm；
[0033]观察窗Ⅰ1、观察窗Ⅱ19的材质为普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃，可以为无色透明或有色透明；
[0034]填充柱式微反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流动化学微反应器，包括温控模块和微反应器，所述温控模块与微反应器相连，其特征在于，所述微反应器包括盘管式微反应器和/或填充柱式微反应器；所述盘管式微反应器由上至下依次为核心反应单元和外壳，所述核心反应单元嵌外壳内，所述核心反应单元为单侧反应单元或双侧反应单元；所述单侧反应单元由上至下依次为观察窗Ⅰ、反应管路Ⅰ、盘管基材Ⅰ、加热模块Ⅰ；所述双侧反应单元由上至下依次为观察窗Ⅰ、反应管路Ⅰ、盘管基材Ⅰ、加热模块Ⅰ、盘管基材Ⅱ、反应管路Ⅱ、观察窗Ⅱ，所述反应管路Ⅰ与反应管路Ⅱ串联；所述填充柱式微反应器包括外壳、核心反应单元，所述核心反应单元嵌入外壳内；所述核心反应单元为单侧反应单元或双侧反应单元；所述单侧反应单元为单加热模式或双加热模式；所述单加热模式由上至下依次为固定盖板Ⅰ、填充柱Ⅰ、支撑底板Ⅰ、加热模块Ⅰ；所述双加热模式由上至下为加热模块Ⅱ、固定盖板Ⅰ、填充柱Ⅰ、支撑底板Ⅰ、加热模块Ⅰ；所述双侧反应单元由上至下为固定盖板Ⅰ、填充柱Ⅰ、支撑底板Ⅰ、加热模块Ⅰ、支撑底板Ⅱ、填充柱Ⅱ、固定盖板Ⅱ。2.根据权利要求1所述的流动化学微反应器，其特征在于，所述盘管式微反应器的反应管路Ⅰ、反应管路Ⅱ分别以蛇形循环或螺旋结构嵌在盘管基材Ⅰ、盘管基材Ⅱ上。3.根据权利要求2所述的流动化学微反应器，其特征在于，所述温控模块包括温度探头...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶胜洋，王玉超，庄园，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：