一种片状微通道反应器的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种使用玻璃制作微通道反应器的方法，主要是使用透明的玻璃为基片，用热熔胶作为玻璃片之间的粘合剂，用经过裁剪的聚四氟乙烯薄片作垫片，形成微通道。在烘箱中均匀受热，使粘合剂充分流平，冷却后粘合剂固有的弹性拉力使两片玻璃压紧，避免气液流体发生侧向泄漏。本发明专利技术提供制作微通道的方法不需要用氢氟酸腐蚀玻璃形成微通道，微通道的宽度可以通过调节聚四氟乙烯垫片之间的距离实现，可以实现精确控制。微通道全透明，可以使用光学设备观测记录微通道内的气液两相流，有助于对微反应器的性能的基础研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属化学工程领域，特别是涉及一种高宽-高比微通道的制作方法。
技术介绍
微反应器的优势是混合强化和传热、传质强化。高效的热质传递过程使微型反应器能够对快速反应(混合控制)，强放热反应(传热控制)进行有效的强化，显著提高反应速率，或缩小反应体积。其适用范围不仅在于均相反应，非均相反应在微反应器内也可以有效进行。传统搅拌反应器难以将溶液破碎成为100 以下的碎片和液滴，而微反应器可以做到。反应物料体系被分散成IOOym以下液滴或液膜，这样微反应器能够缩短传质距离，提高单位体积的传质表面积。如果反应过程中伴随反应级数或活化能较高的副反应，利用微型反应器内均匀的浓度与温度分布，还能够大幅度提高反应选择性和产品纯度，并可能因此简化甚至省去后处理工艺。微反应器的其中一个重要的类型是微通道反应器。微通道内气液两相流的传质行为受诸多因素影响，其中液膜厚度和气泡的流速(Taylor流中气弹和液弹的速率)都是至关重要的因素。因此，研究微通道的传质性能必须对上述两个因素给予系统的测定。Irandoust S和Andersson B给出微通道内液膜厚度的经验公式:权利要求1.一种片状(即高宽高比)玻璃材质微通道反应器的制作方法，依次包括如下步骤: (1)裁剪两片长度相等的玻璃A和B，为了便于涂胶，用作基片的A宽度比上盖B大IOmm0 (2)使用高精度切刀裁剪聚四氟乙烯垫片，微通道的高度由垫片的厚度来决定； (3)在玻璃基板上平行放置两条上述垫片，形成微通道，宽度根据研究需要进行调节； (4)盖上另一块玻璃片，保证两片玻璃的中心线一致。防止垫片发生位移，用夹具夹紧。压紧后用胶枪沿着两片玻璃之间的缝隙涂布热熔胶，不得留出虚涂的地方。(5)将上述微通道连同夹具一起置于80 160°C烘箱中进行热封接，利用热熔胶的流动性进行自然流平填充缝隙； (6)5 10小时后关闭烘箱，停止加热，自然冷却至室温后修剪滴落状热熔胶，获得除进出口外完全密封的微通道。2.根据权利要求1所述的制作微通道的方法，其特征在于，基片A上开出长度为5 50臟、宽度为0.5 Imm的狭缝，用作液体进口 ；在上盖板B的对应位置钻出一个I 5mm圆孔，连接气体管道。3.根据权利要求1所述的制作微通道的方法，其特征在于，步骤(3)中所说的微通道深度为0.2 1mm，微通道宽度为0.5 50mm，通道深度由聚四氟乙烯垫片的厚度决定。4.根据权利要求1所述的制作微通道的方法，其特征在于，步骤(5)中所说的进行微通道热封接的烘箱温度为80 160°C，时间为5 10小时。5.根据权利要求1所述的制作微通道的方法，其特征在于，步骤(6)中并非将玻璃微通道取出冷却，而是关闭烘箱，停止加热，自然冷却。6.根据权利要求1所述的制作微通道的方法，其特征在于，制作的微通道靠冷却后的热熔胶的弹性拉力实现上下两片玻璃的紧密结合，防止气液流体从微通道的侧向漏出。7.根据权利要求1所述的制作微通道的方法，其特征在于，采用透明玻璃制作的微通道，可以在其上下放置光学设备，观测微通道内的气-液、液-液两相流的流型。全文摘要本专利技术涉及一种使用玻璃制作微通道反应器的方法，主要是使用透明的玻璃为基片，用热熔胶作为玻璃片之间的粘合剂，用经过裁剪的聚四氟乙烯薄片作垫片，形成微通道。在烘箱中均匀受热，使粘合剂充分流平，冷却后粘合剂固有的弹性拉力使两片玻璃压紧，避免气液流体发生侧向泄漏。本专利技术提供制作微通道的方法不需要用氢氟酸腐蚀玻璃形成微通道，微通道的宽度可以通过调节聚四氟乙烯垫片之间的距离实现，可以实现精确控制。微通道全透明，可以使用光学设备观测记录微通道内的气液两相流，有助于对微反应器的性能的基础研究。文档编号B01J19/00GK103182279SQ20121009840公开日2013年7月3日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日专利技术者胡万鹏, 谢亚杰, 王专, 徐松 申请人:嘉兴学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片状(即高宽高比)玻璃材质微通道反应器的制作方法，依次包括如下步骤：(1)裁剪两片长度相等的玻璃A和B，为了便于涂胶，用作基片的A宽度比上盖B大10mm。(2)使用高精度切刀裁剪聚四氟乙烯垫片，微通道的高度由垫片的厚度来决定；(3)在玻璃基板上平行放置两条上述垫片，形成微通道，宽度根据研究需要进行调节；(4)盖上另一块玻璃片，保证两片玻璃的中心线一致。防止垫片发生位移，用夹具夹紧。压紧后用胶枪沿着两片玻璃之间的缝隙涂布热熔胶，不得留出虚涂的地方。(5)将上述微通道连同夹具一起置于80～160℃烘箱中进行热封接，利用热熔胶的流动性进行自然流平填充缝隙；(6)5～10小时后关闭烘箱，停止加热，自然冷却至室温后修剪滴落状热熔胶，获得除进出口外完全密封的微通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡万鹏，谢亚杰，王专，徐松，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：