一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，包括矩形扁管形状的外套管和塞入外套管的内腔内的多层层叠的矩形错孔插片，所述矩形错孔插片上设有多个横排凸起孔道或者凹下孔道，相邻所述横排上的凸起孔道交错分布的。本实用新型专利技术层叠式错孔混合芯子和外套管矩形扁通道相互配合，对于微反应器中工艺的混合换热性能提升明显，也更方便混合芯子组装拆卸和清洗维护，尤其是交错的孔道和层间湍流有效促进了内部流体的混合。层叠式错孔混合芯子，在批量生产的同时又能满足个性化和定制化。不同规格的错孔芯子可以组合使用，而且单一标准芯子方便测试获取经验数据，方便操作者在日常的使用中根据需要更换不同的规格配比。在日常的使用中根据需要更换不同的规格配比。在日常的使用中根据需要更换不同的规格配比。

【技术实现步骤摘要】
一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器


[0001]本技术涉及微反应器
，尤其涉及一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器。

技术介绍

[0002]微反应器能够在几十到几百毫米的长度尺度内完成化学反应，最典型的结构就是微通道。考虑到实际产品维护的必要性与便捷性，含可拆卸式混合芯子的微反应器成为主流，并广泛应用于医药化工、精细化工和聚合物材料等行业中。微通道内的混合芯子是微反应器的核心部件，能够显著提高微反应器的混合性能，从而提高其反应效果。现有的可拆卸式混合芯子均是针对套管式微通道反应器设计的，没有矩形扁管状微通道的微反应器的报道。
[0003]常规微反应器都是单层多种复杂结构，利用通道多变，液体流通方向进行多方向转变，以达到混合反应的目的，例如CN114160067A公开了一种组合挡板式微反应器，其中微反应室由上微反应器基板和下微反应器基板组成，微反应室为椭圆形，流体流动的方向为椭圆的长轴方向，微反应室内沿长轴方向设置有若干组用于流体折叠的挡板；微通道外径上具有能够形成流体湍流的波结结构；椭圆形微反应及室内的挡板能够使流体反复折叠、碰撞，有效提升流体的混合效果，微通道上的波结结构会造成微通道直径上的不断变化而形成湍流，进一步强化流体的混合效果。即使是采用混合芯子或者内构件设计思路的微混合器或微反应器如CN105617957A，也会由于设计复杂而成本增加或者内构件可能存在的死角而导致清洗拆卸困难。因此急需要开发一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，依靠单层矩形芯子简单结构设计和多层叠加产生的复杂通道效果可以巧妙的解决拆卸更换和清洗维护困难的问题。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，解决了混合芯子结构复杂、拆卸不方便，混液效果不理想等问题。
[0005]根据本技术提供的一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，包括矩形扁管形状的外套管和塞入外套管的内腔内的多层层叠的矩形错孔插片，所述矩形错孔插片(1)上设有多个横排凸起和凹下孔道，每个所述凸起孔道前端的矩形错孔插片(1)上设有斜接槽，相邻所述横排上的凸起孔道交错分布的，上一横排所述凸起孔道尾端所在的一条直线与下一排所述凸起孔道首端所在的一条直线为同一直线；相邻两层叠加错孔插片(1)之间，下层插片上凸起孔道的凸起部分与上层插片上凹下孔道在下表面的开口进行插接，上层所述矩形错孔插片与下层矩形错孔插片层叠后中间留有间隙。
[0006]在本技术的另一些实施例中，所述凸起或凹下孔道为隧道口形、圆形、椭圆形、喇叭形中的一种或多种。
[0007]在本技术的一些实施例中，所述凸起或凹下孔道与矩形错孔插片平面的夹角为30
‑
60
°
。
[0008]在本技术的另一些实施例中，所述凸起或凹下孔道的截面公称直径的平均值与凸起或凹下孔道长度比为1：2
‑
20，所述凸起或凹下孔道最大截面公称直径与最小截面公称直径比为1:1
‑
10。
[0009]在本技术的另一些实施例中，每个所述外套管内塞入的层叠的矩形错孔插片个数不少于3个，所述矩形错孔插片层叠后的总厚度之和比外套管的内腔高度小1
‑
15％且小的高度要小于一片矩形错孔插片的厚度，所述外套管的内腔高度与宽度的比例为1:2
‑
20。
[0010]在本技术的另一些实施例中，所述外套管(100)的两端采用封头封堵，所述封头与外套管之间接触位置垫有密封垫圈并用螺钉固定在外套管上；所述同一外套管中可以选择材质、规格相同或者不同的矩形错孔插片(1)进行多层叠加。
[0011]在本技术的另一些实施例中，所述矩形错孔插片单层厚度在0.1
‑
5mm之间，宽度在5
‑
50mm之间，长度在50
‑
1500mm之间。
[0012]在本技术的另一些实施例中，所述错孔插片的材质为镀锌钢板、冷热轧板、铜板、镍板、不锈钢板、铝合金板、哈氏合金、聚合物材料、陶瓷、石墨烯和碳化硅中的一种或多种。
[0013]在本技术的另一些实施例中，多个所述外套管进行并联形成一个单元，多个所述外套管形成的单元进行串联形成集成微反应器；也可以是多个所述外套管(100)进行串联形成一个单元，多个所述外套管(100)形成的单元进行并联形成集成微反应器。
[0014]在本技术的另一些实施例中，所述错孔插片的开孔表面和开孔的开口处粗糙度Ra不大于0.8μm。
[0015]一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器的安装方法，具体步骤如下：
[0016]S1：将多个矩形错孔插片进行层叠，下层所述矩形错孔插片上凸起孔道的凸起部分与上层所述矩形错孔插片上凸起孔道在矩形错孔插片下表面的开口进行插接，多个层叠后所述矩形错孔插片从外套管的一侧插入到外套管的内腔内；
[0017]S2：用封头在外套管两端进行封堵，在所述封头与外套管之间垫有密封垫圈，并用螺钉将封头固定在外套管上；
[0018]S3：多个所述外套管进行并联形成一个单元，多个所述外套管形成的单元进行串联形成集成微反应器；也可以是多个所述外套管(100)进行串联形成一个单元，多个所述外套管(100)形成的单元进行并联形成集成微反应器。
[0019]本技术中的优点包括以下五个方面：
[0020]1、外套管内腔的矩形扁通道相对于管式通道而言其比表面积更大，对于微反应器中工艺的换热性能提升明显。
[0021]2、单层矩形错孔分布孔的混合芯子本身设计简单，通过多层叠加插入矩形扁管微通道内可以实现层间的复杂错孔微通道，促进了内部流体的混合，从而提高了反应混合效果。
[0022]3、可拆卸矩形错孔混合芯子结构上不存在固有的死角，便于组装拆卸和设备清洗维护。
[0023]4、矩形错孔混合芯子涉及多种可变技术规格，包括对称结构和不对称结构，也可以方便调整比如凸起或凹下孔道的组合和尺寸、开孔形状和尺寸以及多层开孔插片的不同组合等，可以方便地调整实际工艺和生产过程中的不同要求。
[0024]5、层叠式错孔混合芯子，在批量生产的同时又能满足个性化和定制化。不同规格的错孔芯子可以组合使用，而且单一标准芯子方便测试获取经验数据，方便操作者在日常的使用中根据需要更换不同的规格配比。
附图说明
[0025]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0026]图1为本技术提出微反应器的结构示意图(隧道口型)。
[0027]图2为本技术提出隧道口型的矩形错孔插片的结构示意图。
[0028]图3为本技术提出隧道口型一侧剖面矩形错孔插片的结构示意图。
[0029]图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，其特征在于：包括矩形扁管形状的外套管(100)和塞入外套管(100)的内腔内的多层层叠的矩形错孔插片(1)，所述矩形错孔插片(1)上设有多个横排凸起和凹下孔道，每个所述凸起孔道前端的矩形错孔插片(1)上设有斜接槽，相邻所述横排上的凸起孔道交错分布的，上一横排所述凸起孔道尾端所在的一条直线与下一排所述凸起孔道首端所在的一条直线为同一直线；相邻两层叠加错孔插片(1)之间，下层插片上凸起孔道的凸起部分与上层插片上凹下孔道在下表面的开口进行插接，上层所述矩形错孔插片与下层矩形错孔插片层叠后中间留有间隙。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，其特征在于：所述凸起或凹下孔道为隧道口形(2)、圆形(4)、椭圆形、喇叭形(3)中的一种。3.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，其特征在于：所述凸起或凹下孔道与矩形错孔插片(1)平面的夹角为30
‑
60
°
。4.根据权利要求1所述的一种可拆卸层叠式错孔混合芯子微反应器，其特征在于：所述凸起或凹下孔道的截面公称直径的平均值与凸起孔道长度比为1：2
‑
20，所述凸起或凹下孔道最大截面公称直径与最小截面公称直径比为1:1
‑
10。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：江定春，王禹涵，张金凤，王志勇，刘敏，赵东波，孙尧，
申请(专利权)人：润峙之微流体科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：