[发明专利]微结构反应器

说明书

本发明公开了一种微结构反应器，涉及物理或化学反应装置领域，用以解决现有的微结构反应器安装、拆卸复杂及混合均匀度欠缺的问题。本发明包括壳体和设置在壳体内部的反应单元，所述反应单元包括至少一个换热板和至少一个反应板，换热板左右两侧的上下两端设有滑槽，反应板上设有微通道和换热板容纳槽，换热板容纳槽上设有与换热板上滑槽相适应的触头，换热板穿过容纳槽后与反应板垂直、可拆卸的固定在一起。本发明用于微通道反应中。

技术领域

本发明涉及一种物理或化学反应装置，具体地说，涉及一种微结构反应器。

背景技术

微结构反应器，也称为微通道反应器或微反应器，是利用精密加工技术制造的特征尺寸在1000微米以内的微型反应器，其中“微”表示工艺流体的通道尺寸在微米级别。微结构反应器是在资源日益紧张、环境恶化速度加快以及对生产过程中安全和节能减排需求增大而出现的。

微结构反应器中的反应被限制在1000微米以内的微通道内，反应物之间相互扩散时间缩短，反应物能够混合地更加充分、均匀；微结构反应器也具有较大的比表面积，热交换效果好，对于反应过程中放热的工艺，能够瞬间释放大量的反应热，相应的可以减少换热设备的使用；微结构反应器需要的反应物用量甚微，可以减少昂贵、有毒或有害反应物的用量，反应过程中产生的污染物也较少，因此，具有较高的安全性、可靠性和环境友好性；因此，微通道反应器在新兴反应器中占据着重要的地位。

微结构反应器在我国尚处于发展阶段，投入使用的微反应器较传统反应器数量要少，而且传统的反应器投资较大，更换微结构反应器的成本大，这是影响微通道反应器应用的一大因素。微结构反应器对反应物料的混合均匀度要求更高，物料在混合反应过程中往往会放热，或者吸收大量热量，虽然微结构反应器具有较大的比表面积，能够瞬间释放大量的反应热，但现有的微结构反应器散热不均，影响微结构反应器的使用寿命，具体到吸热反应中，开始混合阶段需要的热量往往比微通道末端要多，传统的换热结构难以按需供热，而且现有的微通道反应器存在着安装和拆卸复杂的问题，安装和拆卸过程很容易损伤微通道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种安装和拆卸方便、且换热更加均匀的微结构反应器。

本发明包括壳体和设置在壳体内部的反应单元，所述反应单元包括至少一个换热板和至少一个反应板，所述反应板串联或并联设置，换热板左右两侧的上下两端设有滑槽，反应板上设有微通道和换热板容纳槽，换热板容纳槽上设有与换热板上滑槽相适应的触头，所述容纳槽为设置在反应板上的通孔，换热板穿过容纳槽后与反应板垂直、可拆卸的固定在一起。

本发明中，换热板穿过反应板上的容纳槽后实现反应板与换热板的初步固定，另一方面也能够将换热板上微通道内反应产生的热及时传导出去。现有技术中换热板与反应板往往层叠放置，在换热板上微通道起始端较出口位置处反应激烈，放热多，传统的换热板无法对微通道起始端和出口位置处分别处理，而本发明打破了换热板传统的放置方式，用一块换热板对微通道起始端和出口位置处及中间位置处的微通道分别处理，根据实际情况需要，对换热板也可以进行串联或者并联设置，如微通道起始端可以并联设置换热板，对出口位置处可以串联设置换热板。

进一步的，所述壳体包括顶盖、侧盖和底壳，底壳包括底板和设置在底板上的三个侧板，顶盖、侧盖和底壳构成长方体结构，底板和/或顶盖上设有反应板卡槽，侧盖和与其相对的侧板上设有换热板卡槽，顶盖和侧盖可拆卸的固定在底壳上。一方面，反应板通过换热板进行初步的固定，另一方面通过将反应板和换热板卡接在壳体上，实现对反应单元更加稳固的固定。