本實(shí)用新型涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種多相流混合反應(yīng)通道及微反應(yīng)器。
背景技術(shù):
在化工或醫(yī)藥生產(chǎn)過程中,多種流體之間的反應(yīng)工作大多是通過微反應(yīng)器來進(jìn)行混合實(shí)現(xiàn)的。
目前生產(chǎn)中所使用的微反應(yīng)器均是采用將多種流體通過一個(gè)或多個(gè)通道依次注入到混合空間內(nèi),并在混合空間內(nèi)對多種流體進(jìn)行混合,通道結(jié)構(gòu)比較簡單。由于多種流體是在進(jìn)入混合空間后進(jìn)行靜態(tài)自然混合,其存在容易出現(xiàn)多種流體的混合不充分,導(dǎo)致反應(yīng)物的收率不高的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型提供一種多相流混合反應(yīng)通道及微反應(yīng)器主要目的在于能夠保證多種流體充分混合,從而提高反應(yīng)物的收率。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型主要提供如下技術(shù)方案:
一方面,本實(shí)用新型提供一種多相混合反應(yīng)通道結(jié)構(gòu),包括主路通道和至少一個(gè)的支路通道,每個(gè)所述支路通道與所述主路通道相交并在相交處連通、形成匯流混合區(qū),且在所述主路通道中位于所述匯流混合區(qū)的位置還設(shè)置有沿所述主路通道中的反應(yīng)流體的流動方向延伸的主路分流結(jié)構(gòu)。
較優(yōu)地,所述主路分流結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)的沿所述主路通道中反應(yīng)流體流向延伸設(shè)置的主路分流槽,所述主路分流槽將所述主路通道分隔成允許反應(yīng)流體通過的至少兩個(gè)主路分流通道。
較優(yōu)地,所述主路分流槽為多個(gè)、且彼此之間平行且相間隔地設(shè)置,相鄰所述主路分流槽之間間隔相等的第一預(yù)設(shè)距離。
較優(yōu)地,在所述支路通道中位于所述匯流混合區(qū)的位置還設(shè)置有沿所述支路通道中的反應(yīng)流體的流向延伸的支路分流結(jié)構(gòu)。
較優(yōu)地,所述支路分流結(jié)構(gòu)包括一個(gè)以上的支路分流槽,且沿所述支路通道中的反應(yīng)流體的流向延伸布置,所述支路分流槽將所述支路通道分隔成兩個(gè)以上平行的、允許反應(yīng)流體通過的支路分流通道。
較優(yōu)地,所述主路通道與所述支路通道均包括至少一個(gè)平面外表面,且所述主路通道與所述支路通道之間通過各自的平面外表面相互貼合地疊放在一起且通過相貼合面形成連通,在所述匯流混合區(qū)形成層疊式相接。
較優(yōu)地,當(dāng)具有主路分流通道和支路分流通道時(shí):在所述主路通道的所述平面外表面上、與所述支路分流通道相對應(yīng)位置形成與所述支路分流通道相通的第一連通通道;在所述支路通道的所述平面外表面上、與所述主路分流通道相對應(yīng)位置形成與所述主路分流通道相通的第二連通通道。
較優(yōu)地,所述支路分流通道的流體流向的末端設(shè)置為盲端,且與所述主路通道的一側(cè)邊相平齊。
較優(yōu)地,所述支路通道與所述主路通道相接的位置設(shè)置為使得所述支路通道中的反應(yīng)流體的流向與所述主路通道中的反應(yīng)流體的流向相垂直。
一種微反應(yīng)器,包括任一前述的多相混合反應(yīng)通道結(jié)構(gòu)。
借由上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型一種多相流混合反應(yīng)通道及微反應(yīng)器至少具有下列優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型通過采用每個(gè)所述支路通道與所述主路通道相交并在相交處連通、形成匯流混合區(qū),且在所述主路通道中位于所述匯流混合區(qū)的位置還設(shè)置有沿所述主路通道中的反應(yīng)流體的流動方向延伸的主路分流結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案,能夠保證多種液體充分混合,從而提高反應(yīng)物的收率。
上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施,以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的多相流混合反應(yīng)通道一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1的俯視圖;
其中,1-主路通道;11-主路通道入口;2-支路通道;21-支路通道入口;3-主路分流結(jié)構(gòu);31-主路分流槽;32-主路分流通道;4-支路分流結(jié)構(gòu);41-支路分流槽;42-支路分流通道。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1和圖2所示,一種多相流混合反應(yīng)通道,包括主路通道1和至少一個(gè)的支路通道2,每個(gè)支路通道2與主路通道1相交并在相交處連通、形成匯流混合區(qū),且在主路通道1中位于匯流混合區(qū)的位置還設(shè)置有沿主路通道1中的反應(yīng)流體的流動方向延伸的主路分流結(jié)構(gòu)3。其中支路通道2的數(shù)量可以根據(jù)反應(yīng)流體的數(shù)量來確定,例如反應(yīng)流體的數(shù)量是三種,則支路通道2的數(shù)量為兩個(gè)。由于流體之間反應(yīng)會產(chǎn)生一定的熱量,主路通道1和至少一個(gè)的支路通道2可根據(jù)使用需求,綜合考慮換熱及耐腐蝕性,合理選取材料,優(yōu)選可采用金屬等導(dǎo)熱性能較好的材料制作,以利于散熱。
使用時(shí),多種流體可以通過主路通道1上的主路通道入口和支路通道2上的支路通道入口分別進(jìn)入主路通道1和支路通道2,并在支路通道2與主路通道1形成的匯流混合區(qū)進(jìn)行混合。這樣注入主路通道1和支路通道2的流體,能夠邊注入邊混合,這樣能夠保證流體之間充分混合,進(jìn)而使其反應(yīng)更充分,提高反應(yīng)物的收率。
作為一種可實(shí)施方式,主路分流結(jié)構(gòu)3包括至少一個(gè)的沿主路通道1中反應(yīng)流體流向延伸設(shè)置的主路分流槽31,主路分流槽31將主路通道1分隔成允許反應(yīng)流體通過的至少兩個(gè)主路分流通道32。這樣能夠?qū)⒅髀吠ǖ?中的流體流分成至少兩束流體流,然后在與支路通道2中的流體流混合,這樣能夠更有效地提高主路通道1中的流體和支路通道2中的流體混合的充分性。較優(yōu)地,主路分流槽31為多個(gè)、且彼此之間平行且相間隔地設(shè)置,相鄰主路分流槽31之間間隔相等的第一預(yù)設(shè)距離,即多個(gè)主路分流通道32相互平行,并依此等間距設(shè)置。
作為一種可實(shí)施方式,在支路通道2中位于匯流混合區(qū)的位置還設(shè)置有沿支路通道2中的反應(yīng)流體的流向延伸的支路分流結(jié)構(gòu)4。具體地,支路分流結(jié)構(gòu)4包括一個(gè)以上的支路分流槽41,且沿支路通道中的反應(yīng)流體的流向延伸布置,支路分流槽41將支路通道分隔成兩個(gè)以上平行的、允許反應(yīng)流體通過的支路分流通道42。這樣能夠?qū)⒅吠ǖ?中的流體流分成至少兩束流體流,然后在與主路通道1中的流體流混合,這樣能夠更有效地提高主路通道1中的流體和支路通道2中的流體混合的充分性。優(yōu)選地,支路分流槽41為多個(gè)、且彼此之間平行且相間隔地設(shè)置,相鄰支路分流槽41之間間隔相等的第二預(yù)設(shè)距離,即多個(gè)支路分流通道42相互平行,并依此等間距設(shè)置。
較優(yōu)地,主路通道1與支路通道2均包括至少一個(gè)平面外表面,且主路通道1與支路通道2之間通過各自的平面外表面相互貼合地疊放在一起且通過相貼合面形成連通,在匯流混合區(qū)形成層疊式相接。具體地,當(dāng)具有主路分流通道32和支路通道2與主路通道1時(shí):在主路通道1的平面外表面上、與支路分流通道42相對應(yīng)位置形成與支路分流通道相通的第一連通通道(圖未示出);在支路通道2的平面外表面上、與主路分流通道32相對應(yīng)位置形成與主路分流通道32相通的第二連通通道(圖未示出)。
優(yōu)選地,支路分流通道42的流體流向的末端設(shè)置為盲端,且與主路通道1的一側(cè)邊相平齊。這樣能夠使該多相混合反應(yīng)通道結(jié)構(gòu)的外形更加規(guī)整。
較優(yōu)地,支路通道2與主路通道1相接的位置設(shè)置為使得支路通道2中的反應(yīng)流體的流向與主路通道1中的反應(yīng)流體的流向相垂直。具體可以采用支路分流通道42與主路分流通道32相互垂直的設(shè)計(jì)方式。這樣能夠使支路通道2與主路通道1中的流體流能夠相互垂直沖擊,而這種沖擊力能夠產(chǎn)生攪拌的效果,從而使混合效果更佳。
為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的本實(shí)用新型還提供一種微反應(yīng)器,包括以上任意技術(shù)特征的多相混合反應(yīng)通道結(jié)構(gòu)。
綜上所述,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各有利方式可以自由地組合、疊加。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制,依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。