一种高效传热的微反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及化工制药设备技术领域，公开了一种高效传热的微反应器。本实用新型专利技术包括依次连接的上换热通道板、第一隔板、混合反应通道板、中换热通道板、第二隔板、延迟反应通道板及下换热通道板。在使用时，通过上换热通道板、中换热通道板及下换热通道板中的换热液与反应液进行热量交换，实现高效传热，进行反应的保温控温。本实用新型专利技术尤其适合高放热反应和超低温反应。超低温反应。超低温反应。

【技术实现步骤摘要】
一种高效传热的微反应器


[0001]本技术涉及化工制药设备
，尤其涉及一种高效传热的微反应器。

技术介绍

[0002]微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸和通道多样性，流体在这些通道中流动，并要求在这些通道中发生所要求的反应。
[0003]微反应器的材质，一般分为塑料、玻璃、金属和陶瓷等。其中，塑料类微反应器易加工，但其导热性能极差，且受热易变形；玻璃材质的微反应器易碎，且不太适用于高压、高温和超低温反应；陶瓷材质的微反应器，典型代表为碳化硅，耐腐蚀性能及导热性能均十分出色，但由于极难加工，应用上也十分受限。
[0004]微反应器的最大特点是高效混合及反应。但伴随着高效混合和高效反应，会产生许多问题。比如，对于某些反应，反应速度的提升会使得放热集中，产生局部过热问题。对于化学反应，反应温度的变化会导致许多副反应，造成杂质不可控的后果。因此，微反应器的传热散热问题一直是微反应器设备亟需解决的问题。
[0005]现有技术中，部分微反应器通过不断增大比表面积来增强换热效果，但当不断增大比表面积时，会导致壁面过薄，反应存在风险。不断增大比表面积会导致反应通道过小，反应通道易堵塞。
[0006]授权公告号为 CN217221427U、授权公告日为2022年08月19日的中国专利公开了一种并联式高效微反应器，该微反应器的反应仓一侧设置有用于降低反应仓温度的包括散热块的散热机构，利用设置在反应仓之间的散热块结构，吸收反应仓外壁上热量，然后通过抽离散热块，加快热量扩散，保证反应仓能够以一个良好的温度环境进行反应，提高反应效率。但是通过散热块吸收热量然后再抽离散热块散热的方式散热，反应的放热与吸收块的散热是不同步的，其散热存在滞后，且需不断抽离散热块，散热效率不高。
[0007]因此，为了提高微反应器的传热、散热效率，进而保证微反应器内反应朝着目标反应高效进行，仍需出现一种新的微反应器，满足人们开发和生产需求。

技术实现思路

[0008]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种高效传热的微反应器。本技术的微反应器通过上换热通道板、中换热通道板及下换热通道板的设置，有效提高微反应器的传热效率，使反应液的反应温度保持在合适的温度内，尤其适合高放热混合反应和超低温混合反应。
[0009]本技术的具体技术方案为：
[0010]一种高效传热的微反应器，包括：
[0011]混合反应模块，包括混合反应通道板和延迟反应通道板；
[0012]防漏模块，包括第一隔板和第二隔板；
[0013]传热模块，包括上换热通道板、中换热通道板及下换热通道板，所述上换热通道板、第一隔板、混合反应通道板、中换热通道板、第二隔板、延迟反应通道板及下换热通道板以依次叠合的方式组装为一体。
[0014]本技术在使用时，首先将换热液通入中换热通道板、上换热通道板及下换热通道板，然后将反应液通入混合反应通道板进行混合反应。若是进行放热反应，反应产生的热量通过热量交换经上换热通道板、中换热通道板及下换热通道板中的换热液带走，防止反应体系温度急剧上升。若是进行吸热反应，通过热量交换，上换热通道板、中换热通道板及下换热通道板中的换热液可以提供热量防止反应体系温度急剧下降。本技术尤其适合高放热反应和超低温反应。
[0015]具体地，中换热通道板由传热板A和耐腐蚀板A通过上下拼接构成。传热板A包括依次连通的换热液总进口、换热液进口B、传热通道A、换热液出口B及换热液总出口。
[0016]换热液进口B贯穿混合反应通道板、第一隔板及上换热通道板，同时，换热液进口B贯穿第二隔板、延迟反应通道板及下换热通道板。
[0017]换热液出口B贯穿混合反应通道板、第一隔板及上换热通道板，同时，换热液出口B贯穿第二隔板、延迟反应通道板及下换热通道板。
[0018]所述换热液总进口及换热液总出口分别与外部系统连通。
[0019]具体地，上换热通道板由传热板B和耐腐蚀板B通过上下拼接构成，所述传热板B包括依次连通的换热液进口B、传热通道B及换热液出口B。
[0020]具体地，下换热通道板由传热板C和耐腐蚀板C通过上下拼接构成，所述传热板C包括依次连通的换热液进口B、传热通道C及换热液出口B。
[0021]传热板A、传热板B及传热板C均采用高导热系数材质金属制备，实现换热液与反应液的高效传热。耐腐蚀板A、耐腐蚀板B及耐腐蚀板C优选为耐腐蚀金属材料，进一步地，高导热系数材质金属优选为铜，耐腐蚀金属材料优选为316L。通过不同类型金属的搭配使用，利用了各自的优点和性能，重新设计了反应器的结构，使反应器在耐腐蚀的同时达到高效传热的效果。
[0022]本技术在使用时，换热液分3条流通路线，分别为：
①
通过换热液总进口进入中换热通道板上的传热通道A，然后经换热液总出口流出微反应器。
②
经换热液总进口通过换热液进口B贯穿混合反应通道板、第一隔板至上换热通道板，进入传热通道B，接着通过换热液出口B贯穿第一隔板、混合反应通道板，最终经换热液总出口流出微反应器。
③
经换热液总进口通过换热液进口B贯穿第二隔板、延迟反应通道板至下换热通道板，进入传热通道C，接着通过换热液出口B贯穿延迟反应通道板、第二隔板，最终经换热液总出口流出微反应器。
[0023]作为优选，传热通道A深度为1~4mm，其内设有若干第一导流条。
[0024]作为优选，传热通道B深度为1~4mm，其内设有若干第二导流条。
[0025]作为优选，传热通道C深度为1~4mm，其内设有若干第三导流条。
[0026]具体地，混合反应通道板包括反应液进口A、反应液进口B、混合反应通道及反应液出口A。反应液进口A、反应液进口B交汇后与混合反应通道、反应液出口A依次连通。
[0027]具体地，反应液进口A包括缓冲腔A，反应液进口B包括缓冲腔B，所述缓冲腔A与所述缓冲腔B分别贯穿上换热通道板、第一隔板、中换热通道板及第二隔板。
[0028]缓冲腔A与缓冲腔B的设置可以在通入反应液时防止反应液反溢，使反应液在反应液进口A、反应液进口B的流通速度保持在较缓和的状态，保证反应液交汇的混合效果。同时，缓冲腔A与缓冲腔B在进口处加工螺纹时可用于缓冲，防止钻头挤压金属堵塞通道。
[0029]反应液出口A贯穿中换热通道板、第二隔板、延迟反应通道板、下换热通道板。同时，反应液出口A贯穿第一隔板、上换热通道板，在反应液流进延迟反应通道板7时能起到缓冲作用。
[0030]本技术在使用时，反应液的流通路线为：反应液经由反应液进口A、反应液进口B通入，首先分别在缓冲腔A、缓冲腔B处进行流速控制，流通过缓冲腔A、缓冲腔B后交汇，然后流经混合反应通道，通过反应液出口A贯穿中换热通道板、第二隔板至延迟反应通道上的反应液进口C、延迟反应通道，最终通过反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效传热的微反应器，其特征在于：包括：混合反应模块，包括混合反应通道板(4)和延迟反应通道板(7)；防漏模块，包括第一隔板(3)和第二隔板(6)；传热模块，包括上换热通道板(2)、中换热通道板(5)及下换热通道板(8)，所述上换热通道板(2)、第一隔板(3)、混合反应通道板(4)、中换热通道板(5)、第二隔板(6)、延迟反应通道板(7)及下换热通道板(8)以依次叠合的方式组装为一体。2.如权利要求1所述的一种高效传热的微反应器，其特征在于，所述中换热通道板(5)由传热板A(53)和耐腐蚀板A(54)上下拼接构成，所述传热板A(53)包括依次连通的换热液总进口(55)、换热液进口B(24)、传热通道A(52)、换热液出口B(25)及换热液总出口(56)；所述换热液进口B(24)贯穿混合反应通道板(4)、第一隔板(3)及上换热通道板(2)；所述换热液进口B(24)贯穿第二隔板(6)、延迟反应通道板(7)及下换热通道板(8)；所述换热液出口B(25)贯穿混合反应通道板(4)、第一隔板(3)及上换热通道板(2)；所述换热液出口B(25)贯穿第二隔板(6)、延迟反应通道板(7)及下换热通道板(8)；所述换热液总进口(55)及换热液总出口(56)分别与外部系统连通。3.如权利要求1或2所述的一种高效传热的微反应器，其特征在于，所述上换热通道板(2)由传热板B(28)和耐腐蚀板B(29)上下拼接构成，所述传热板B(28)包括依次连通的换热液进口B(24)、传热通道B(26)及换热液出口B(25)。4.如权利要求1或2所述的一种高效传热的微反应器，其特征在于，所述下换热通道板(8)由传热板C(82)和耐腐蚀板C(83)上下拼接构成，所述传热板C(82)包括依次连通的换热液进口B(24)、传热通道C(84)及换热液出口B(25)。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：邹益波，黄迪辉，马文超，张达，
申请(专利权)人：宁波玄流智造有限公司，
类型：新型
国别省市：