一种排孔和插片网孔组合的多层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排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，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组合式的矩形插片，矩形插片为在矩形长条板上表面或/和下表面成排的开设两端带孔洞的管状通道以及成规律的在矩形插片上开设网孔制成。本实用新型专利技术排孔和网孔组合式混合芯子，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排孔和网孔的组合和尺寸、开孔形状和尺寸以及多层插片的不同组合等，可以方便地调整实际工艺和生产过程中的不同要求。主要解决现有的微反应器结垢后不易清洗、拆装工序耗时、不方便更换调换混合单元以及混合芯子设计灵活性低的问题。设计灵活性低的问题。设计灵活性低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器


[0001]本技术涉及微反应器
，尤其涉及一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器。

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。近年来可拆卸式混合芯子的微反应器成为主流，并广泛应用于对连续生产过程中设备清洗维护要求高的医药化工行业。其中不少微反应器中涉及微孔的设计和运用，如本公司公开的CN215917350U、CN216260684U、CN215540778U、CN215842929U均为可拆卸圆柱状带孔的混合芯子。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。
[0003]但上述的混合芯子结构相对复杂，而且仅适合于套管式微通道反应器设计，不能满足于相对套管式微反应器或者管式反应器而言具有更大换热面积的矩形扁管式微通道的微反应器。因此，急需要开发一种适合矩形扁管外套管的、混合芯子结构简单易于加工、并且有多种孔结构组合设计的多层层叠式混合芯子微反应器。

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排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，解决了混合芯子结构复杂、加工不方便，混液效果不理想等问题。
[0005]根据本技术提供的一种组合排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，包括矩形扁管形状的外套管(10)和塞入外套管(10)的内腔内的多层组合式的矩形插片(1)，所述矩形插片(1)为在矩形长条板上表面或/和下表面成排设有两端带孔洞的成排管状通道以及成规律的在矩形插片(1)上开设网孔制成；所述成排通道流向和矩形插片平面基本平行。
[0006]本技术的一些实施例中，所述矩形长条板上表面成排通道与下表面成排通道交错分布，可以为直通道也可以为流线型的弯曲通道，成排通道两端进出口的大小可以相同也可以不同；所述矩形插片(1)上的网孔设置在成排通道的其中一端前侧或两个相邻成排通道同一端前侧的中间位置，或者所述矩形插片(1)上的网孔设置在成排通道下方。
[0007]本技术的一些实施例中，所述矩形长条板上表面成排通道与下表面的成排通道除了两端开设有孔洞，在矩形插片平面外的通道壁上也可以开设适合通道流线的条形开孔或切口。
[0008]本技术的一些实施例中，所述成排通道也可以为只有其中一端设有孔洞，所述上下表面设置的成排通道的孔洞均朝向同一个方向，所述矩形插片(1)上的网孔设置在成排通道下方且网孔的长度大于成排通道长度。
[0009]本技术的一些实施例中，所述矩形插片(1)上的成排通道为半圆柱成排通道、
四分之一球形成排通道、四分之一橄榄球形成排通道、二分之一喇叭形成排通道中的一种或组合；所述网孔设置在成排通道下方时，所述网孔形状为半圆孔、圆孔、椭圆孔、正方形孔、长方形孔、三角形孔、五角星形孔中的一种。网孔形状还可为斜条形、鱼骨形、人字形、药丸形、八角孔、八字孔、十字孔、梅花孔、菱形孔、鱼眼孔、异型孔、组合形孔和百叶窗孔等中的一种或者多种。
[0010]本技术的一些实施例中，每个所述外套管(10)内塞入的矩形插片个数不少于3个，所述矩形插片(1)组合式后的总厚度之和比外套管(10)的内腔高度小1
‑
10％，所述外套管(10)的内腔高度与宽度的比例为1:2
‑
20。
[0011]本技术的一些实施例中，所述矩形插片(1)厚度为0.1
‑
5mm，宽度为5
‑
50mm之间，长度为50
‑
1500mm。
[0012]本技术的一些实施例中，所述矩形插片(1)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]本技术的一些实施例中，多个所述外套管(10)进行并联形成一个单元，多个所述外套管(10)形成的单元进行串联形成集成微反应器；所述外套管(10)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(10)上。
[0014]在本技术的另一些实施例中，所述排孔和插片网孔组合的多层混合芯子开孔表面和开孔的开口处粗糙度Ra不大于0.8μm。
[0015]本技术的一些实施例中，具体步骤如下：
[0016]S1：将多层的矩形插片(1)进行层叠，若所述矩形插片(1)为单面开设成排通道，则上下相邻所述矩形插片(1)上的成排通道上下对应，若所述矩形插片(1)为两面均开设成排通道，则下层所述矩形插片(1)上表面的凸起与上层所述矩形插片(1)下表面非凸起位置对应；
[0017]S2：用封头在外套管(10)两端进行封堵，在所述封头与外套管(10)之间垫有密封垫圈，并用螺钉将封头固定在外套管(10)上；
[0018]S3：多个所述外套管(10)进行并联形成一个单元，多个所述外套管(10)形成的单元进行串联形成集成微反应器。
[0019]本技术中的优点列举如下，但不仅限于此：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，对于整体微反应器中工艺的换热性能提升明显；2)单层排孔和插片网孔组合的混合芯子，通过各种孔结构的灵活组合促进单层的物料混合也能实现层间的复杂通道紊流，从而提高了反应混合效果；3)可拆卸矩形错孔混合芯子结构上本身设计简单加工成本低，便于组装拆卸和设备清洗维护。
附图说明
[0020]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：
[0021]图1为本技术提出的一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器的结构示意图(半圆柱成排通道)。
[0022]图2为本技术提出的半圆柱成排通道矩形插片的结构示意图。
[0023]图3为本技术提出的半圆柱成排通道矩形插片的剖面侧示意图。
[0024]图4为本技术提出的四分之一球形单面成排通道的矩形插片的结构示意图(网孔在成排通道下面)。
[0025]图5为本技术提出的四分之一球形双面成排通道矩形插片的结构示意图(网孔在成排通道下面)。
[0026]图6为本技术提出的四分之一球形双面成排通道矩形插片的侧面剖面示意图(网孔在成排通道下面)。
[0027]图7为本技术提出的半圆柱两面成排通道矩形插片的结构示意图(开孔在成排通道端部)。
[0028]图8为本技术提出的半圆柱两面成排通道矩形插片的俯视图(开孔在成排通道端部)。
[0029]图9为本技术提出的半圆柱两面成排通道矩形插片的俯视图(开孔在相邻两个成排通道端部的中间位置)。
[0030]图10为本技术提出的单面成排通道半喇叭形矩形插片的结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，其特征在于：包括矩形扁管形状的外套管(10)和塞入外套管(10)的内腔内的多层组合式的矩形多孔插片(1)，所述矩形多孔插片(1)为在矩形长条板上表面或/和下表面成排设有两端带孔洞的成排管状通道以及成规律的在矩形多孔插片(1)上开设网孔制成；所述成排管状通道流向和矩形多孔插片平面基本平行。2.根据权利要求1所述的一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，其特征在于：所述矩形长条板上表面成排通道与下表面成排通道交错分布，为直通道或为流线型的弯曲通道，成排通道两端进出口的大小相同或不同；所述矩形多孔插片(1)上的网孔设置在成排通道的其中一端前侧或两个相邻成排通道同一端前侧的中间位置，或者所述矩形多孔插片(1)上的网孔设置在成排通道下方。3.根据权利要求1所述的一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，其特征在于：所述矩形长条板上表面成排管状通道与下表面的成排管状通道除了两端开设有孔洞，在矩形多孔插片平面外的通道壁上开设适合通道流线的条形开孔或切口。4.根据权利要求1所述的一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，其特征在于：所述成排管状通道或在其中一端设有孔洞，所述上下表面设置的成排通道的孔洞均朝向同一个方向，所述矩形多孔插片(1)上的网孔设置在成排通道下方且网孔的长度大于成排通道长度。5.根据权利要求1所述的一种排孔和插片网孔组合的多层混合芯子微反应器，其特征在于：所述矩形多孔插片(1)上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：江定春，王禹涵，张金凤，孟晓禹，刘敏，朱纯银，赵东波，
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：