[发明专利]一种微反应器和用于微反应器的强化混合结构

说明书

本发明提出的一种用于微反应器的强化混合结构，包括混合腔体；混合腔体包括壳体和挡部，壳体上设有进料口和出料口，挡部安装在壳体内并位于进料口和出料口的连线上；挡部外周与壳体之间形成连通进料口和出料口之间的间隙通道；挡部在进料口所在平面上的投影面积大于进料口面积，挡部在出料口所在平面上的投影面积大于出料口面积。本发明提出的一种用于微反应器的强化混合结构，在壳体的进料口和出料口之间设置挡部，从进料口进入的物料将在流动路线上撞击挡部，从而分散并经过间隙通道后从出料口输出，该过程可进一步提高物料的混合程度。

技术领域

本发明涉及微反应器领域，尤其涉及一种微反应器和用于微反应器的强化混合结构。

背景技术

目前，化工过程朝着精细和小型化的方向发展，形成了以微流控、微反应、微混合、微分离、微热设备等新型装备及其配套流程工艺为基础的微化工系统，具有小体积、低能耗、高收率等特点。在微化工系统中，微反应器是核心。微反应器是特征尺寸一般在10-1000μm，可用于化学反应的紧凑式三维结构元件，其比表面积大、传热性能高，可实现反应过程的精确控制。

微反应器是一种连续流动式反应器，与传统的间歇釜式反应器相比，微反应器具有换热和传质效率高、高度集成化、严格控制反应时间、高选择性等优势。

但是，由于微反应器反应通道的微型化设计，受活动空间所限，物料混合仅依靠分子间无规则运动，而物料在反应通道中停留时间较短，从而不利于反应通道内物料之间的充分混合。现有技术中，为了克服该问题，采用多个微反应器串联，以延长反应通道长度，从而提高物料混合效率、反应收率。这种方式，造成了大量的微反应器被占用，增加设备投资成本和反应时间，同时提高了运行及控制难度。

发明内容

为了解决上述现有技术中微反应器的反应通道内物料混合不充分的缺陷，本发明提出了一种微反应器和用于微反应器的强化混合结构。

本发明采用以下技术方案：

一种用于微反应器的强化混合结构，包括混合腔体；混合腔体连接在进口管道和出口管道之间，进口管道用于输入物料，出口管道用于输出物料；

所述混合腔体包括壳体和挡部，壳体上设有用于连通进口管道的进料口和用于连通出口管道的出料口，挡部安装在壳体内并位于进料口和出料口之间；挡部在进料口所在平面上的投影面积大于进料口面积；挡部外周与壳体之间形成连通进料口和出料口之间的间隙通道。

优选的，挡部为凹形面板，其凹面朝向进料口，其凸面朝向出料口。

优选的，间隙通道为变径流道。

优选的，挡部与壳体均为旋转对称结构；且挡部的中心线与进料口中心点和出料口中心点的连线共线。

优选的，壳体内壁上于进料口的外周设置有凹部，挡部的环形端部上设置有环形扰流尖端，扰流尖端插入所述凹部中。

优选的，壳体上还设有与进料口连通的渐缩流道，渐缩流道位于进料口背离挡部的一侧；物料经过渐缩流道进入进料口。

优选的，包括多个混合腔体，且多个混合腔体在进口管道和出口管道之间的同一流道上顺序排列；沿着进口管道至出口管道的方向，位于前端的混合腔体的出料口与位于后端的混合腔体的进料口相重合；或者，沿着进口管道至出口管道的方向，位于前端的混合腔体的出料口与位于后端的混合腔体的进料口通过渐缩渐扩管连接。

一种微反应器，其反应通道上设有本发明提供的用于微反应器的强化混合结构。

优选的，强化混合结构设置在反应通道的入口端或者中间位置。

优选的，反应通道和强化混合结构均在反应薄板上蚀刻形成。

本发明的优点在于：