一种微通道反应智能一体机及反应系统的制作方法

本实用新型涉及化工反应装置技术领域，尤其是涉及一种微通道反应智能一体机及反应系统。

背景技术：

化学反应器是实现化学反应过程的设备，广泛应用于精细化工、制药、石油化工、冶金、轻工等行业。常用的反应设备如间歇式反应釜，灵活简单，能够满足各种各样的反应工艺的需求。然而，由于间歇式反应釜比表面积小，在工艺放大过程中需要多步优化，对人力物力消耗极大，且存在传质传热不均匀、设备占地面积大、能耗高、连续化生产困难、安全系数低等缺点。

21世纪，随着微流控技术的兴起及飞速发展，整个化工行业也将伴随着工业4.0的革新及升级换代，而基于微流控技术的微通道反应器正是这场革新中的核心与关键所在。微通道反应器是指特征尺度在数百微米以下的化学反应过程装备，其具有比表面积大、传质传热效率高、返混几率小及流动状态接近平推流等优点，从而可以很精确地控制反应停留时间，使反应温度范围分布变窄，加快化学反应速率，提高化学反应的选择性，展现了高效、安全、稳定、节能环保、自动化连续化生产等无可比拟的优势。

在具体的应用过程中，微通道反应器灵活度不够，对许多化学工艺的适应性不是很好，尤其对多种物料、多步温区的反应工艺适应性不够。无法实现多种物料的同时反应，以及大产量的生产。

因此，本实用新型提出了一种微通道反应智能一体机。

技术实现要素：

本实用新型提供一种微通道反应智能一体机，以解决现有技术中的微通道反应器灵活度不够，无法实现多种物料的同时反应，以及大产量的生产的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种微通道反应智能一体机，包括：

箱体，在所述箱体内设置有微通道反应器，

两种或两种以上的原料输入口，设置在所述箱体上，并分别与所述微通道反应器的进口端相连通，在每个所述原料输入口的管路上均设有一个自控阀；

反应物料输出口，设置在所述箱体上，并与所述微通道反应器的出口端相连通，在所述反应物料输出口的管路上设有一个自控阀；

计量装置，设置在所述原料输入口的管路上，用以计量原料物料的输入量；

控制单元，设置在所述箱体的外侧，分别与所述自控阀、计量装置电性连接，以控制所述自控阀、计量装置的运行。

作为优选的技术方案，所述原料输入口的数量为N个，反应物料输出口的数量为M个，其中，N为2～12之间的自然数，M为1～20之间的自然数。

作为优选的技术方案，所述自控阀为电动阀、液动阀、气动阀或电磁阀。

作为优选的技术方案，所述计量装置内设有温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量和/或质量传感器、位移传感器、浓度传感器中的一种或多种传感器，用以准确控制物料的参数。

作为优选的技术方案，所述微通道反应器的通道截面积在100平方纳米～25平方毫米之间。

作为优选的技术方案，所述控制单元包括电动控制、气动控制、液压控制、PLC或DCS或FCS程序控制；所述控制单元还连接有数据接收模块，所述数据接收模块可以接收方式为有线或者无线，以实现就地操控，也可远程操控。

作为优选的技术方案，所述控制单元为PCL编程控制系统，以实现自动化控制物料。

作为优选的技术方案，所述控制单元具有触摸式显示器，通过触摸显示器可以实现各种操控；所述触摸式显示器安装在所述箱体的外表面上，以便于操作。

一种反应系统，包括多个上述的智能一体机，所述智能一体机通过并联和/或串联的方式相连接。

本实用新型具有的有益效果是：(1)采用多个可控制管路，使得微通道反应器能够实现多种物料、多步温区的反应工艺；通过控制单元能够精确地控制反应工艺，灵敏度高，可实现大产量的生产需求。

(2)单元自动化水平提高，控制简单、方便。

(3)通过计量装置能够实现物料的精准投放，反应效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型：一种微通道反应智能一体机的原理示意图。

其中：1-箱体、2-微通道反应器、3-原料输入口、4-反应物料输出口、5- 控制单元、6-计量装置、7-自控阀、51-触摸式显示器、52-数据接收模块

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照图1所示，一种微通道反应智能一体机，包括：箱体1、微通道反应器2、原料输入口3、反应物料输出口4、计量装置6以及控制单元5，在箱体1内设置有微通道反应器2，原料输入口3包括两种或两种以上，且设置在箱体1上，并分别与微通道反应器2的进口端相连通，在每个原料输入口3 的管路上均设有一个自控阀7；反应物料输出口4设置在箱体1上，并与微通道反应器2的出口端相连通，在反应物料输出口4的管路上设有一个自控阀7；计量装置6设置在原料输入口3的管路上，用以计量原料物料的输入量；控制单元5设置在箱体1的外侧，分别与自控阀7、计量装置6电性连接，以控制自控阀7、计量装置6的运行。其中，控制单元5包括电动控制单元、气动控制单元、PLC或DCS或FCS程序控制单元；控制单元5还连接有数据接收模块52，数据接收模块52可以接收方式为有线或者无线，以实现就地操控，也可远程操控。优选的，控制单元5采用PCL编程控制系统，以实现自动化控制物料。

本实用新型的原料输入口3的数量为N个，反应物料输出口4的数量为 M个，其中，N为2～12之间的自然数，M为1～20之间的自然数。具体的原料输入口3和反应物料输出口4的数量根据实际需要进行设定。

本实用新型的自控阀7为电动阀、液动阀、气动阀或电磁阀。上述的自控阀7具有控制模块，能够在控制单元5的电信号控制下实现运行。

本实用新型的计量装置6内设有温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量和/或质量传感器、位移传感器、浓度传感器中的一种或多种传感器，用以准确控制物料的参数。

本实用新型的微通道反应器2的通道截面积在100平方纳米～25平方毫米之间。该微通道反应器2可以采用中国专利CN201720974464.1结构的微通道反应器2，该微通道反应器2采用贴合面为镜面，并通过紧固件密封，不采用其它密封材料，使得该微通道反应器2的耐高温、耐腐蚀能力提高了很多，适合于更多的反应中。

为了更便捷的操作，控制单元5具有触摸式显示器51，通过触摸显示器可以实现各种操控；触摸式显示器51安装在箱体1的外表面上，以便于操作。

在具体的使用过程中，首先控制单元5的参数，使其能够准确的控制每一个管路上的自控阀7、计量装置6的流通数据，以保证在能够精确地反应工艺，以实现大产量的生产需求。精密计量器具把单位时间内通过的物料质量提供给控制单元5，控制单元5根据设定的参数，向自控阀7发出不变/或调小/或调大的信号，自控阀7及时做出相应的调整；从而保证各物料的输入量控制在设定的数值。

一种反应系统，包括多个上述的智能一体机，智能一体机通过并联和/或串联的方式相连接。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。