[实用新型]一种微孔涡流板式混合反应器

说明书

本实用新型是提供一种微孔涡流板式混合反应器，其特征在于，包括：板式三通道组合单元，包括中间微通道与两边的毗邻微通道，中间微通道与两边毗邻微通道之间的通道壁上分别设有一组连续的微孔阵列或多组不连续的微孔阵列，相对两壁微孔区的重叠率为0‑50％，微孔开孔方向与中间通道内壁连续相流动的轴向形成的二面角为10‑170°，微孔的开孔率为0.5‑75％。本实用新型的微孔涡流板式混合反应器可以使两边夹层通道中的分散相与中间通道的连续相进行混合时产生涡流从而强化气液或液液混合传质的过程。

技术领域

本实用新型涉及一种微孔涡流板式混合反应器，属于化工设备领域。

背景技术

CN201010522860.3中提到一种可以实现酸性气体高效吸收的微反应方法，其中微反应器包括至少一片微分布板和至少一片微混合板，以及二者板面上至少包含一排微孔的各自的并行通道，酸性气体和吸收液接触混合后的气液两相在微混合通道轴向方向至少经历一种曲线或折线流动。目前存在的不足如下：1)在其权利要求以及实施例中有很多内容是关于如何设计微通道的折角以及弯曲以实现好的混合吸收效果，这些都增加了实际设计加工中的难度；2)在其通道截面方向进行了分布板和混合板的多组叠加，而且混合通道特意设计成折线和弯曲这样难以集成换热器，因此对于要求控温的工艺或反应过程不太适用；3)此外，并联设计可以增加通量，但是混合通道的停留时间短仅适合酸性气体的快速吸收，对于需要一定反应时间的复杂化学反应工艺不适用。

美国专利US20100024645强调微通道分离系统的能量利用，涉及采用离子液体作为吸收剂在微通道中分离气体的方法，以及提高热效率方式——将吸收反应热用于解吸过程，减少附加能量。

然而上述专利中均未公开如何进一步的加强分散和促进强化传质，而在化学反应过程中，减少通道本身制造的工艺难度，同时提高传质效果是一直以来的追求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种微孔涡流板式混合反应器及其应用，以解决上述问题。

本实用新型采用了如下技术方案：

一种微孔涡流板式混合反应器，其特征在于，包括：板式三通道组合单元，包括中间微通道与两边的毗邻微通道，中间微通道与两边毗邻微通道之间的通道壁上分别设有一组连续的微孔阵列或多组不连续的微孔阵列，相对两壁微孔区在通道截面方向上的重叠率为0-50％，微孔开孔方向与中间通道内壁连续相流动的轴向形成的二面角为10-170°，微孔的开孔率为0.5-75％。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：其中，两壁微孔区在通道截面方向上的重叠率为0-30％。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：其中，通道壁上不连续的多组微孔阵列中其开孔区的数量≥2。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：微孔阵列为均布排列，或者排列成预定的形状或图案。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：其中，当通道壁上为不连续的多组微孔阵列时，其开孔区和无孔区交替出现，开孔区和无孔区在通道横切段的长度比例为10：1～1：10。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：其中，板式三通道组合单元中的微孔与中间通道内壁物料流动轴向方向形成的二面角为30-150°。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：微孔的平均孔径大小为0.05微米～2毫米。

本实用新型的微孔涡流板式混合反应器，还可以具有这样的特征：微孔区的壁厚度和流过中间微通道的第一流体流的流程的长度之比在 0.001至100的范围内。