一种微反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种微反应器，属于微混合设备技术领域，微反应器包括底板和上盖板，底板的上端面设置有流体通道，流体通道上设置有多个混合单元；每个混合单元均包括一个混合腔室，每个混合腔室均包括一个进液口和一个出液口，每个进液口和出液口均与流体通道连通；每个混合腔室内均设置有一个扰流机构，扰流机构用于在至少两种流体从进液口向出液口流动时调节流体的流动方向，以实现扰流，使得两种流体在混合腔室内能不断被分散

【技术实现步骤摘要】
一种微反应器


[0001]本专利技术属于微混合设备
，特别是涉及一种微反应器
。

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或物质混合的微型装置
。
微反应器的“微”表示工艺流体的通道一般在微米级别，目前也有达到毫米级别的方案
。
[0003]微反应器具有体积小
、
比表面积大
、
反应效率高
、
控制精确等特点，对于包含剧烈放热反应
、
有中间物或产物不稳定的反应
、
配比要求严格的快速反应
、
高温高压等条件的应用来说有着广阔的应用前景，有望成为化工产业高效
、
安全的革命性技术
。
[0004]现有的微反应器多数仅采用设置多个连续的反应腔的方式来提高介质流体的混合程度，该种方式对介质流体的混合程度较低，容易导致混合不均匀和反应不充分
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述问题，本专利技术旨在提供一种微反应器，解决了现有的微反应器因对介质流体的混合程度较低而存在混合不均匀和反应不充分的问题
。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]提供了一种微反应器，其包括底板和上盖板，所述底板的上端面设置有流体通道，所述流体通道上设置有多个混合单元；
[0008]每个所述混合单元均包括一个混合腔室，每个所述混合腔室均包括一个进液口和一个出液口，每个所述进液口和出液口均与流体通道连通；
[0009]每个混合腔室内均设置有一个扰流机构，每个所述扰流机构均包括设置于混合腔室两侧的第一扰流板和第二扰流板，所述第一扰流板和第二扰流板之间设置有中间液体通道；第一扰流板外缘侧壁与流体通道的一侧侧壁之间形成第一扰流通道；第二扰流板外缘侧壁与流体通道的另一侧侧壁之间形成第二扰流通道；
[0010]所述中间液体通道
、
第一扰流通道和第二扰流通道的两端分别通过进液口和出液口与流体通道连通；
[0011]所述上盖板用于覆盖底板的顶部，上盖板上贯穿设置有两个进料口和一个出料口；
[0012]两个所述进料口与流体通道的入口端连通，所述出料口与流体通道的出口端连通
。
[0013]本专利技术的基本原理为：将需要混合的两种流体分别通过两个进料口输入至流体通道进入微反应器内，两种流体经过多个混合单元后，会将两种流体进行不断的混合，最终混合均匀的两种流体通过流体通道的出口端流出至出料口，最终完成两种流体的混合工作
。
[0014]混合单元的混合原理为：两种流体经过流体通道和进液口进入混合腔室后，两种流体会接触到扰流机构，扰流机构用于在至少两种流体从进液口向出液口流动时调节流体
的流动方向，以实现扰流；具体扰流过程为：两种流体在从进液口进入混合腔室时，可以有三条通道朝向出液口流动，这三条通道分别为中间液体通道
、
第一扰流通道和第二扰流通道，实现了两种流体在冲击下可使液体分流，增加液体湍流，提高混合效果，混合质量高；两种流体会依次经过多个混合单元，最终达到对两种流体混合均匀和反应充分的技术效果
。
[0015]进一步地，所述流体通道呈弯曲结构布置于所述底板的上端面，流体通道的入口端和出口端分别位于所述底板上端面长度方向的两侧
。
[0016]上述技术方案的有益效果为：可以在有限面积的底板上端面上延长流体通道的流体路径，提高流体的混合时间；同时还可以在流体通道上尽可能地设置更多的混合单元，以综合提高整个微反应器的反应时间和混合效果，进一步提高微反应器的混合质量
。
[0017]进一步地，每个所述混合腔室的俯视投影均呈桃形结构，混合腔室的尖端设置有所述进液口，混合腔室的尾端设置有所述出液口
。
[0018]将混合腔室的形状设置为桃形结构，在流体进入到混合腔室时，流体分别经过中间液体通道
、
第一扰流通道和第二扰流通道，由于第一扰流通道和第二扰流通道的弯曲程度是先逐渐增大后逐渐缩小，可以使得流体经过第一扰流通道和第二扰流通道时，减缓流体的流速，达到的技术效果为增加流体在混合腔室内的时间，提高流体的混合程度
。
[0019]进一步地，作为第一扰流板和第二扰流板的具体设置方式，所述第一扰流板和第二扰流板均呈类半椭圆结构，第一扰流板和第二扰流板的曲面外壁的曲率分别与所述混合腔室两侧内侧壁的曲率相同；每个混合腔室内的所述中间液体通道与所述流体通道共线，中间液体通道的宽度与流体通道的宽度相同
。
[0020]进一步地，所述流体通道和所述混合腔室均为在所述底板的上端面开槽形成；流体通道和混合区域的开槽深度相同，流体通道和混合腔室的槽深深度均为2～
3mm
；所述第一扰流板和第二扰流板的下端面与混合腔室的内底面固定连接，第一扰流板和第二扰流板的厚度与流体通道和混合腔室的槽深深度相同
。
[0021]进一步地，所述底板和上盖板的俯视投影均呈长方形结构，所述流通通道呈连续的“几”字形结构沿底板的长度方向布置；上盖板覆盖底板的顶部时，上盖板的下端面与底板
、
第一扰流板和第二扰流板的上端面接触
。
[0022]进一步地，所述底板上端面的外缘处设置有一圈环形的安装槽，所述流体通道和多个所述混合单元均位于所述安装槽内；所述上盖板的下端面设置有一圈与所述安装槽配合的限位板
。
[0023]本专利技术的有益效果为：本专利技术中的一种微反应器，在流体通道上设置有多个混合单元，且在每个混合单元内设置有一个扰流机构，扰流机构用于在至少两种流体从进液口向出液口流动时调节流体的流动方向，以实现扰流，使得两种流体在混合腔室内能不断被分散
、
混合和形成湍流，从而使得流体能被更好的混合，进而提高了流体的反应速率
。
附图说明
[0024]图1为微反应器中底板的俯视结构示意图
。
[0025]图2为微混合器中上盖板的俯视结构示意图
。
[0026]图3为微混合器中混合单元的放大结构示意图
。
[0027]其中，
1、
底板；
2、
上盖板；
3、
流体通道；
4、
混合单元；
401、
混合腔室；
402、
进液口；
403、
出液口；
5、
扰流机构；
501、
第一扰流板；
502、
第二扰流板；
6、
中间液体通道；
7、
第一扰流通道；
8、
第二扰流通道；
9、
进料口；
10、
出料口；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微反应器，其特征在于，包括底板和上盖板，所述底板的上端面设置有流体通道，所述流体通道上设置有多个混合单元；每个所述混合单元均包括一个混合腔室，每个所述混合腔室均包括一个进液口和一个出液口，每个所述进液口和出液口均与流体通道连通；每个混合腔室内均设置有一个扰流机构，每个所述扰流机构均包括设置于混合腔室两侧的第一扰流板和第二扰流板，所述第一扰流板和第二扰流板之间设置有中间液体通道；第一扰流板外缘侧壁与流体通道的一侧侧壁之间形成第一扰流通道；第二扰流板外缘侧壁与流体通道的另一侧侧壁之间形成第二扰流通道；所述中间液体通道
、
第一扰流通道和第二扰流通道的两端分别通过进液口和出液口与流体通道连通；所述上盖板用于覆盖底板的顶部，上盖板上贯穿设置有两个进料口和一个出料口；两个所述进料口与流体通道的入口端连通，所述出料口与流体通道的出口端连通
。2.
根据权利要求1所述的微反应器，其特征在于，所述流体通道呈弯曲结构布置于所述底板的上端面，流体通道的入口端和出口端分别位于所述底板上端面长度方向的两侧
。3.
根据权利要求2所述的微反应器，其特征在于，每个所述混合腔室的俯视投影均呈桃形结构，混合腔室的尖端设置有所述进液口，混合腔室的尾端设置有所述出液口
。4.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠楠，王喆，郭娇娇，杨连成，
申请(专利权)人：辽宁石化职业技术学院，
类型：发明
国别省市：