[发明专利]一种微通道技术的化学反应器

权利要求书

1.一种微通道技术的化学反应器，其特征在于，包括：

隔离腔体，包括一个或多个隔离腔壁其中衬底布置于所述隔离腔体内，至少一个所述隔离腔壁具有微通道。

2.根据权利要求1所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，包括：

气密腔体，所述气密腔体包围所述隔离腔体，用于实现所述隔离腔体的气密密封；

基座或者晶舟，所述基座或者晶舟承载单个或者多个所述衬底。

3.根据权利要求1所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，所述隔离腔壁包括单层或者多层结构，其中多层所述隔离腔壁通过焊接、胶粘、键和或者螺栓榫卯铆接进行叠加。

4.根据权利要求1所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，所述微通道通过去除材料方法形成预制通道，然后将带有预制通道的两片或更多片材料叠加接合形成形成，其中所述去除材料方法包括机械切削加工、干法或者湿法蚀刻、等离子蚀刻、激光以及超声波。

5.根据权利要求1所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，还包括：

一个或者多个管路，所述管路包括流体控制装置，其中所述管路与所述微通道的一端连接，其中所述流体控制装置被配置为控制流体自所述管路通过所述微通道流入所述隔离腔体中；以及

注入口，所述注入口与所述微通道的另一端连接，将微通道从管路接收的流体注入到反应器内，其中，单个所述流体控制装置与多个所述微通道的注入口连接以形成注入阵列。

6.根据权利要求5所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，微通道技术的化学反应器，还包括：

设置在注入口上游的微通道合成器，用于在线合成前驱体；和/或

设置在注入口上游的微通道混合器，通过多个所述微通道相互连通和/或合并形成，其中流体在所述微通道混合器中进行混合。

7.根据权利要求6所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，所述隔离腔体还包括：

换热器，所述换热器用于控制腔壁的温度；

传感器，所述微通道内的传感器对微通道内的流体或者微通道腔壁进行监控；和/或

执行器，其中所述执行器包括：汽化器，所述汽化器布置在所述注入口的上游位置；压力控制器和/或节流阀。

8.根据权利要求7所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，所述流体控制装置包括气体质量流量控制器、液体流量控制器或者气体液体的节流阀，所述换热器包括第一和第二换热器，所述传感器包括温度传感器以及压力传感器，所述微通道技术的化学反应器被配置为执行下列动作：

由所述流体控制装置控制流体进入所述微通道的管路中，其中所述流体包括气体和液体；

由所述微汽化器将所述液体汽化；

由所述第一和第二微换热器对所述流体进行换热，其中所述第一微换热器被配置为加热所述流体以防止汽化的液体冷凝，所述第二微换热器被配置为冷却所述流体以使得流体处于不发生反应的温度区间；以及

由所述传感器对所述流体的温度和压力进行监控。

9.根据权利要求8所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，在所述微通道中，所述流体进入合成器，合成器由第一换热器加热确保反应温度。

10.根据权利要求9所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，合成得到的前驱体进入微通道混合器同其他流体混合并通过第二换热器进行冷却，以使得流体处于不发生反应的温度区间防止合成的前驱体自分解或者提前发生预反应。

11.根据权利要求8所述的微通道技术的化学反应器，其特征在于，还包括设置在微通道换热器外部的风冷换热器，所述风冷换热器带走部分热量，从而降低微通道换热器所需要的换热量。