[发明专利]一种气液微反应器、装置、系统及方法

说明书

本公开提供了一种气液微反应器，包括反应腔和换热腔，反应腔上设置有微孔板，反应腔上设置有至少两个进口和一个出口，气体能够从第一进口进入，经过微孔板后，在第二进口进入的液体的冲刷下形成微气泡流，由出口排出；换热腔具有一入口与排出口，利用换热介质从入排出口的流通，实现换热功能，为反应腔提供温度环境，本公开能够增大两相接触面积，有效地增强了传质混合，更有利于化学反应的充分进行。

技术领域

本公开涉及一种气液微反应器、装置、系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

微反应器是重要的化工过程强化装备，通过微小的尺度空间，极大的提高了反应的传质传热，同时小体积也保证了足够的安全性。

在传统设备中，对于气液体系，主要有三种接触方式，①直接接触，②液相高度分散在气相中，③气相高度分散在液相中。据发明人了解，目前的微反应器内的流动状态仍以流体直接碰撞接触为主，在高通量的气液反应时，易出现明显的气液分层流动，难以产生足够的相界面积，不利于反应。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种气液微反应器、装置、系统及方法，本公开能够增大两相接触面积，有效地增强了传质混合，更有利于化学反应的充分进行。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种气液微反应器，包括反应腔和为反应腔提供设定温度环境的换热腔，反应腔上设置有具有若干孔的微孔板，反应腔上设置有至少两个进口和一个出口，从第一进口进入的气体，经过微孔板后，在第二进口进入的液体的剪切冲刷下，形成微气泡流，由出口排出；

所述换热腔具有一入口与排出口，利用换热介质在换热腔内的流通，实现换热功能。

上述方案中，通过调节进气压力，能够调整气体进料与反应腔之间的压差，通过控制进液口的流量大小，能够改变液相流的剪切速度，进而能够有效的产生足够数量且尺寸均匀的微细气泡，保证气相高度分散在液相中。

作为进一步的限定，所述微孔板上布设有多个微米级别的孔，以供气体流通；

孔径在1微米到10微米间。

从理论上说，微孔板上孔的孔径越小越好，但考虑到到压差和压力降问题，认为孔径在上述范围内，能够实现较好控制。

作为进一步的限定，所述反应腔内设置于板翅结构使流体在通道内呈现复杂对流或湍流状态。能够有效的强化传质传热。

作为一种可实现的方案，一种气液微反应器，包括反应板、隔板和换热板，所述反应板上设置有一反应空间，所述反应板上设置有槽，槽内容纳有微孔板，所述反应板上设置有第一进口、第二进口和出口，从第一进口进入的气体，经过微孔板，在第二进口进入的液相的剪切冲刷作用形成微气泡，由出口排出；

所述换热板设置有入口和排出口，入口和排出口之间设置有换热空间；

所述隔板设置于反应板和换热板之间，阻隔反应空间和换热空间。

上述可实现的方案中，利用板式结构，形成板式的反应器，结构简单，占用空间小。

作为进一步的限定，所述反应板和隔板，隔板和换热板之间设置有密封圈进行密封，反应板、隔板和换热板通过固定件之间固定连接。

作为进一步的限定，所述反应板或隔板，以及隔板或换热板的周圈设置有密封圈容纳槽，以容纳所述密封圈，保证整体反应器结构外观的美观性和平整性。

作为一种可实施的方案，所述反应板、隔板和换热板之间通过螺栓连接，且三个板的边缘都设置有螺栓孔。