[发明专利]一种形成稳定环状流的简易型微通道装置

说明书

本发明所述形成稳定环状流的简易型微通道装置，包括底座、进流引导固位系统、出流引导固位系统、第一内管、第二内管、外管、线状中心插件和支撑柱，当线状中心插件用亲油材料制作时，外管用亲水材料制作，当线状中心插件用亲水材料制作时，外管用亲油材料制作；所述进流引导固位系统由两件形状、构造和尺寸相同的第一型板组成，所述出流引导固位系统由两件形状、构造和尺寸相同的第二型板组成。实验表明，使用本发明所述简易型微通道装置，液液两相流体在较宽的流量比范围内形成稳定的环状流，在流出微通道时可即时分相。此外，该微通道装置制备工序简单，成本低，便于教学单位等使用量大的用户接受或自行制备。

技术领域

本发明属于微化工设备领域，特别涉及一种能形成稳定环状流的微通道装置。

背景技术

微通道装置在液液萃取上应用广泛，关于微通道内液液两相流型的研究备受关注，因为流型会显著影响传质速率和出口流体的分相。

微通道内两相流体的研究表明，在微通道内液液两相流体可形成弹状流、滴状流、并行流和环状流等一系列流型。环状流与其它流型相比，其形成时环状流两相流体的流量比范围更大{当外环流体为水相、内环流体为油相时，油相与水相的流量比为1：(0.43～2.4)都能形成环状流，见陈丹.微通道内液液两相流型和传质特性研究[D].天津大学.2012.}，因而适用范围更广，更能满足实际应用研究需要。但是现有微通道内液液两相形成的环状流存在下述问题：(1)环状流两相界面会随着流速增大而出现随机波动现象，且波动幅度随着流速的增加而变大，两相流体之间不能保持界面清晰稳定，导致两相流体不能即时分相；(2)在两相流量比超过一定值时，内环相会被剪切成分散液滴，破坏流型，两相流体不再呈双连续相流动，影响两相分离。

此外，常见的微通道装置制备工序较多，不仅导致成本增大，不能满足需要低成本获得微通道装置的使用者的需要，而且不便于根据需要进行结构调整。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种形成稳定环状流的简易型微通道装置，以使液液两相流体能以稳定环状流的流型在微通道内流动，在流出微通道时即时分相及拓宽形成环状流的两相流量比范围，并简化制备工序，降低成本，使结构调整更为方便。