【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微混合设备，特别是涉及一种模块化微反应器系统。
技术介绍
1、根据国家双碳战略驱动，作为主要能源消耗行业，石油、化工、制药等过程工业相关行业的低耗、高效、绿色发展策略势在必行。因此，对传统化工设备及系统的改造升级不可避免。
2、传统反应或混合系统一般由流体输送机械、换热设备、釜式反应或混合设备、延时管、管路阀门以及测量控制附件组成。釜式反应或混合设备反应效率低、不可控、间歇生产，现常被微通道反应器替代。此外，延时管所占空间较大，因此，系统所占空间大，结构复杂、扩展空间小。相比于传统化工设备，微反应或微混合系统以其高效、安全、连续、低能耗等突出优势越来越受到科研以及工程技术人员的青睐。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述问题，本专利技术旨在提供一种模块化微反应器系统，解决了现有的传统反应或混合系统存在的反应效率低和无法精确控制反应液体的化学计量控制与整体的反应停留时间的问题。
2、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：本专利技术提供了一种模块化微反应器系统，其包括框架，所述框架上设置有控制单元和系统操作单元；
3、所述系统操作单元包括多个与框架顶部可拆卸连接的微混合器，多个所述微混合器的下方设置有与所述控制单元电性连接的多个换热组件和多个计量泵；
4、每个微混合器上至少设置有两个进液口和一个出液口；所述计量泵的数量与所述进液口的数量相同；
5、单个计量泵的出液端通过管道与单个所述换热组件的
6、剩余的换热组件的进液端和出液口通过管道串联；
7、多个所述换热组件的出液端和多个微混合器之间设置有多组进液管组件，多组所述进液管组件的组数与进液口的数量相同；每组进液管组件上设置有多根与多个所述进液口连通的进液管道；
8、框架的顶部还设置有一组与多个微混合器中的所述出液口连通的出液管组件，出液管组件的出液端与剩余的换热组件的进液端连通，剩余的换热组件的出液端与系统外部收集管到连通；
9、计量泵和换热组件之间的管道上、进液管组件上的所述进液管道上、出液管组件与剩余的换热组件之间的管道上均设置有与控制单元电性连的电磁阀、温度传感器、压力传感器和质量流量计。
10、本专利技术中一种模块化微反应器系统的原理为：控制单元和系统操作单元布置于由铝合金型材搭建的底部带轮的框架上，控制单元与系统操作单元通过检测元件和电磁阀实现连接，检测元件为温度传感器、压力传感器和质量流量计。在系统操作单元中，从下向上依次为多个计量泵、多个换热组件和多个微混合器；模块化微反应器系统工作时，多个计量泵将若干种原料按照预设量泵送至多个换热组件，多个换热组件对若干种原料预热后，通过多组进液管组件与两个进液口并根据工艺需求以并联或串联的形式进入到多个微混合器，多个微混合器对若干种原料混合后，通过出液口将混合后的原料排出至出液管组件，剩余的换热组件对混合后的原料进行恒定至预设温度后排出整个系统。
11、温度传感器、压力传感器、质量流量计等检测元件串联在系统操作单元中多个计量泵、多个换热组件、多个微混合器、多组进液管组件和出液管组件之间，检测元件的检测信号传递给控制单元，控制单元根据接收的检测信号实现对系统操作单元各组件前后温度、压力和流量的监控与调节。
12、进一步地，作为控制单元的具体设置方式，所述控制单元设置在所述框架一侧的且相互电性连接的plc可编程控制器、温度显示控制仪表、压力显示控制仪表和流量显示控制仪表；
13、所述电磁阀、温度传感器、压力传感器和质量流量计均与所述plc可编程控制器电性连接。
14、进一步地，所述微混合器的数量为4个，4个微混合器间隔布置于所述框架的顶部；
15、每个微混合器均包括两个进液口和一个出液口；
16、所述计量泵的数量为两个；所述换热组件包括设置于4个微混合器和两个计量泵之间的第一换热组件、第二换热组件、第三换热组件和第四换热组件；所述进液管组件的数量为两组；
17、两个计量泵的出液端通过管道分别与所述第一换热组件和第二换热组件的进液端连通，第一换热组件和第二换热组件的进液端分别与两组进液管组件连通；每组进液管组件上均设置有4根所述进液管道；两组进液管组件上的8根进液管道分别与4个微混合器上的两个进液口连通，液管道与进液口呈一一匹配关系；
18、第三换热组件和第四换热组件之间通过管道串联；
19、所述出液管组件的出液端与第三换热组件和第四换热组件的进液端连通，第三换热组件和第四换热组件的出液端与系统外部收集管到连通。
20、进一步地，每组所述进液管组件均包括一根进液主管，所述进液主管上间隔布置有4根所述进液管道；每根进液管道上均设置有一个所述电磁阀；进液主管的中部设置有与其内部连通的进液接头；两根进液主管通过所述进液接头和管道分别与所述第一换热组件和第二换热组件的进液端连通。
21、进一步地，所述出液管组件包括出液主管，所述出液主管上间隔布置有4根出液管道，4根所述出液管道分别于4个所述微混合器上的所述出液口连通；
22、出液主管的中部设置有与其内部连通的出液接头，出液主管通过所述出液接头和管道与所述第三换热组件的进液端连通，第三换热组件的出液端通过管道与所述第四换热组件的进液端连通，第四换热组件的出液端与系统外部收集管到连通。
23、进一步地，所述进液接头、每根所述出液管道和出液接头上均设置有一个所述电磁阀。
24、进一步地，每个所述换热组件均包括圆柱中空壳体和与所述plc可编程控制器电性连接的外部换热设备，所述圆柱中空壳体的两端设置有密封法兰，圆柱中空壳体的圆周外壁上设置有换热介质进接头和换热介质出接头，圆柱中空壳体的内部设置有盘管，所述盘管的两端分别位于圆柱中空壳体两端外部；
25、所述换热介质进接头和换热介质出接头与外部换热设备连接；
26、换热组件中的盘管用于与所述计量泵的出液端、所述进液接头和所述出液接头连接。
27、进一步地，所述框架的材料为铝合金；框架的底部四角处设置有福马脚轮。
28、进一步地，每个所述微混合器均包括传质层和用于密封覆盖所述传质层上端面的盖板；所述传质层和盖板的外侧端面上均设置有固定板，传质层和盖板通过所述固定板与所述框架的顶部可拆卸连接；
29、传质层的上端面凹陷设置有流体通道，所述流体通道的入口端设置有分流汇聚单元，流体通道中部设置有多个混合单元；两个所述进液口和一个所述出液口贯穿设置于所述盖板上，两个进液口与所述分流汇聚单元连通，出液口与流体通道的出口端连通。
30、微混合器的混合原理为：两种原料通过两个进液口进入到传质层内，分流汇聚单元首先对两种原料进行分流汇聚，以达到提高传质效果；然后两种原料通过流体通道进入到多个混合单元，多个混合单元依本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模块化微反应器系统，其特征在于，包括框架，所述框架上设置有控制单元和系统操作单元；
2.根据权利要求1所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述控制单元设置在所述框架一侧的且相互电性连接的PLC可编程控制器、温度显示控制仪表、压力显示控制仪表和流量显示控制仪表；
3.根据权利要求2所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述微混合器的数量为4个，4个微混合器间隔布置于所述框架的顶部；
4.根据权利要求3所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，每组所述进液管组件均包括一根进液主管，所述进液主管上间隔布置有4根所述进液管道；每根进液管道上均设置有一个所述电磁阀；进液主管的中部设置有与其内部连通的进液接头；两根进液主管通过所述进液接头和管道分别与所述第一换热组件和第二换热组件的进液端连通。
5.根据权利要求4所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述出液管组件包括出液主管，所述出液主管上间隔布置有4根出液管道，4根所述出液管道分别于4个所述微混合器上的所述出液口连通；
6.根据权利要求5所述的一种模块化微反
7.根据权利要求6所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，每个所述换热组件均包括圆柱中空壳体和与所述PLC可编程控制器电性连接的外部换热设备，所述圆柱中空壳体的两端设置有密封法兰，圆柱中空壳体的圆周外壁上设置有换热介质进接头和换热介质出接头，圆柱中空壳体的内部设置有盘管，所述盘管的两端分别位于圆柱中空壳体两端外部；
8.根据权利要求7所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述框架的材料为铝合金；框架的底部四角处设置有福马脚轮。
9.根据权利要求8所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，每个所述微混合器均包括传质层和用于密封覆盖所述传质层上端面的盖板；所述传质层和盖板的外侧端面上均设置有固定板，传质层和盖板通过所述固定板与所述框架的顶部可拆卸连接；
10.根据权利要求9所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述分流汇聚单元包括分流汇聚区域，所述分流汇聚区域呈倒三角形结构，分流汇聚区域的底部通过出料通道与所述流体通道的入口端连通，所述出料通道的宽度大于流体通道的宽度；
...【技术特征摘要】
1.一种模块化微反应器系统，其特征在于，包括框架，所述框架上设置有控制单元和系统操作单元；
2.根据权利要求1所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述控制单元设置在所述框架一侧的且相互电性连接的plc可编程控制器、温度显示控制仪表、压力显示控制仪表和流量显示控制仪表；
3.根据权利要求2所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述微混合器的数量为4个，4个微混合器间隔布置于所述框架的顶部；
4.根据权利要求3所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，每组所述进液管组件均包括一根进液主管，所述进液主管上间隔布置有4根所述进液管道；每根进液管道上均设置有一个所述电磁阀；进液主管的中部设置有与其内部连通的进液接头；两根进液主管通过所述进液接头和管道分别与所述第一换热组件和第二换热组件的进液端连通。
5.根据权利要求4所述的一种模块化微反应器系统，其特征在于，所述出液管组件包括出液主管，所述出液主管上间隔布置有4根出液管道，4根所述出液管道分别于4个所述微混合器上的所述出液口连通；
6.根据权利要求5所述的一种模块化微反应器系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏天一，马园园，李想，杨连成，东光浩，赵彦坤，李传凯，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：
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