一种避免堵塞的连续流微通道反应器的制作方法

1.本发明涉及微通道反应器领域，特别是涉及一种避免堵塞的连续流微通道反应器。


背景技术：

2.微通道反应器是一种可以控制反应时间、提高反应效率、增强反应安全性的化学反应设备，多用于进行危险的、精度要求高的化学反应，因为其良好的性能，微通道反应器在实验室和工业生产中都又有广泛运用。
3.微通道反应器使用时，其化学试剂中的沉淀物和反应物可能会堵塞在微通道中，导致化学试剂的流通生产无法连续进行，影响反应工作的正常进行，因此我们提出了一种避免堵塞的连续流微通道反应器来间距问题。


技术实现要素：

4.1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种避免堵塞的连续流微通道反应器，本方案通过在汇集腔的外侧安装抽吸机构，正常反应时，各种化学试剂通过聚集道汇集到汇集腔内，再流入反应通道内进行混合反应，这过程中流动的化学试剂带动涡轮和齿环转动，转动齿环通过增压机构调节动力活塞板前后两端的流体存量，抽吸杆拉动动力弹簧向前推动，直至抽吸活塞板到达抽吸槽的开口处，当反应通道被堵塞化学试剂流通受阻，反应通道和汇集腔内的压力变大，增压后化学试剂继续推送堵塞物，若冲开堵塞物，则正常工作，若无法冲开，反应通道和汇集腔内的压力持续变大，控制杆被向后推送，拉扯杆将封堵板向中心拖动，连通孔被打开，动力活塞板前后连通，动力弹簧带动抽吸杆复位，抽吸活塞板将反应通道内的化学试剂和堵塞物吸入抽吸槽内，堵塞物沉淀进入沉积槽，如此在出现堵塞时，通过推、吸两种方法清理堵塞物，提高了清理效果，使连续流微通道反应器真正实现不间断工作，有效提高了工作效率。
5.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
6.一种避免堵塞的连续流微通道反应器，包括反应板，反应板的内部开设有反应通道，反应板的侧面装配有延伸板，延伸板的内部开设有汇集腔，反应通道延伸到汇集腔内，延伸板的侧面开设有两条以上的聚集道，聚集道延伸到汇集腔内，聚集道与汇集腔的连接处设置控制阀，聚集道和反应通道的开口处均插接接头，延伸板的背面开设有与汇集腔相通的对接口，对接口的开口处设置有抽吸机构；抽吸机构包括固定连接在对接口开口处的安装管，安装管的内部开设有抽吸槽，抽吸槽的底部开设沉积槽，抽吸槽的槽底壁固定连接有内管，内管的内部滑动插接有抽吸杆，抽吸杆的两端分别固定连接有动力活塞板和抽吸活塞板，动力活塞板位于内管内，抽吸活塞板位于抽吸槽内，延伸板的背面设置有增压机构，内管与增压机构之间开设有排道和
吸道，排道和吸道位于内管内的开口分别位于动力活塞板的前后两侧，排道和吸道的内部均设置单向阀；对接口的内部转动连接有转动齿环，转动齿环的背面固定连接有推压块，汇集腔和反应通道的连接处转动连接有涡轮，涡轮的外侧固定连接有与转动齿环啮合的齿环，动力活塞板与内管之间固定连接有动力弹簧，动力活塞板的表面开设前后贯穿的连通孔，抽吸杆的正面开设有延伸到动力活塞板内的控制槽，控制槽的开口处固定连接有隔膜，控制槽内侧滑动连接控制杆，动力活塞板的内部开设有与控制槽连通的活动腔，连通孔贯穿活动腔，活动腔的内部滑动连接有封堵板，封堵板和控制杆之间安装拉扯杆；正常反应时，各种化学试剂通过聚集道汇集到汇集腔内，再流入反应通道内进行混合反应，这过程中流动的化学试剂带动涡轮和齿环转动，转动齿环通过增压机构调节动力活塞板前后两端的流体存量，抽吸杆拉动动力弹簧向前推动，直至抽吸活塞板到达抽吸槽的开口处，当反应通道被堵塞化学试剂流通受阻，反应通道和汇集腔内的压力变大，增压后化学试剂继续推送堵塞物，若冲开堵塞物，则正常工作，若无法冲开，反应通道和汇集腔内的压力持续变大，控制杆被向后推送，拉扯杆将封堵板向中心拖动，连通孔被打开，动力活塞板前后连通，动力弹簧带动抽吸杆复位，抽吸活塞板将反应通道内的化学试剂和堵塞物吸入抽吸槽内，堵塞物沉淀进入沉积槽，如此在出现堵塞时，通过推、吸两种方法清理堵塞物，提高了清理效果，使连续流微通道反应器真正实现不间断工作，有效提高了工作效率。
7.进一步的，聚集道开口在延伸板的侧面等距分布，聚集道在延伸板内的分布状态不同，使所有聚集道的长度均相同，这样使从不同聚集道进入的化学试剂到汇集腔的时间相同，使各段化学试剂的配比更加均衡，提高反应速度，改善反应效果。
8.进一步的，抽吸槽分成直径不同的两段，且内管所在段的直径小于抽吸活塞板所在段的直径，使控制抽吸活塞板移动的流体体积小于抽吸活塞板抽吸的流体体积，缩短抽吸杆的蓄力周期。
9.进一步的，排道和吸道在内管内的开口间距大于抽吸槽前段的长度，如此使抽吸杆、动力活塞板和抽吸活塞板滑动时，排道和吸道在内管上的开口始终位于动力活塞板前后两侧，使动力活塞板可以一直保持稳定。
10.进一步的，转动齿环的直径大于齿环的直径，如此根据齿轮的杠杆原理“省力而费距离”，从而将涡轮传输处的力放大，再传递给增压机构这样使抽吸杆、动力活塞板和抽吸活塞板的运动状态更稳定，抽吸力更大，抽吸速度更快，进一步提高对堵塞物的清理效果。
11.进一步的，抽吸槽的容积大于反应通道的存液量，如此抽吸时可以将反应通道内的化学试剂全部抽出，避免堵塞物残留在反应通道，进一步提高清理效果，使反应工作根据顺畅，提高工作效率。
12.进一步的，涡轮包括外环，外环的内侧固定连接轴杆，轴杆延外环的圆周方向阵列分布，轴杆的外侧转动连接翻板，翻板的缝隙之间设置滤网，且滤网只与一侧翻板连接，翻板只能向汇集腔方向偏转，化学试剂从汇集腔流入反应通道时，化学试剂中的沉淀物均被滤网阻挡，避免这些沉淀物进入反应通道内，减少反应通道被堵塞的可能，延长反应通道的堵塞周期，当反应通道内化学试剂被抽吸而出时，翻板受冲击而反转，翻板之间的缝隙变大，堵塞物可以从这些缝隙中流过，进入抽吸槽内，避免堵塞物受阻。
13.进一步的，增压机构包括开设在延伸板背面的压力槽，压力槽的延伸到对接口内，压力槽呈两端宽中间窄的形状，压力槽的后端开口与排道、吸道连通，压力槽的内部滑动连接有压力杆，压力杆的两端分布固定连接有推压活塞和受压块，推压活塞位于压力槽后端，受压块从压力槽的前端延伸而出，受压块与推压块对应，受压块与压力槽之间固定连接有压力弹簧，压力槽的直径小于内管的直径，动力活塞板的正面设置调节气垫，转动齿环转动时通过推压块反复推压抽吸杆，抽吸杆带动推压活塞来回运动，通过排道和吸道将动力活塞板前方的流体抽向其后方，控制动力活塞板移动，而通过液压原理：f1/s1=f2/s2=p，转动齿环传出的力被增压机构再次放大给抽吸杆，如此进一步提高抽吸杆、动力活塞板和抽吸活塞板的运动状态更稳定，同时让其抽吸力更大，抽吸速度更快，增强对堵塞物的清理效果。
14.进一步的，压力弹簧压缩所需的力大于调节气垫压缩所需的力，使增压机构的工作始终可以影响调节气垫，使设备运行更加稳定。
15.进一步的，动力活塞板向前移动到行程最大值时，调节气垫封堵吸道，如此吸道被封堵，推压活塞无法继续抽吸工作，使用受压块一直收纳在压力槽内，不受推压块影响，这样这抽吸杆蓄力完全后，涡轮仍然可以自行转动，不受任何影响，进一步提高了设备影响的稳定性，保障化学试剂的流通顺畅。
16.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：1、本方案通过在汇集腔的外侧安装抽吸机构，正常反应时，各种化学试剂通过聚集道汇集到汇集腔内，再流入反应通道内进行混合反应，这过程中流动的化学试剂带动涡轮和齿环转动，转动齿环通过增压机构调节动力活塞板前后两端的流体存量，抽吸杆拉动动力弹簧向前推动，直至抽吸活塞板到达抽吸槽的开口处，当反应通道被堵塞化学试剂流通受阻，反应通道和汇集腔内的压力变大，增压后化学试剂继续推送堵塞物，若冲开堵塞物，则正常工作，若无法冲开，反应通道和汇集腔内的压力持续变大，控制杆被向后推送，拉扯杆将封堵板向中心拖动，连通孔被打开，动力活塞板前后连通，动力弹簧带动抽吸杆复位，抽吸活塞板将反应通道内的化学试剂和堵塞物吸入抽吸槽内，堵塞物沉淀进入沉积槽，如此在出现堵塞时，通过推、吸两种方法清理堵塞物，提高了清理效果，使连续流微通道反应器真正实现不间断工作，有效提高了工作效率。
17.2、聚集道开口在延伸板的侧面等距分布，聚集道在延伸板内的分布状态不同，使所有聚集道的长度均相同，这样使从不同聚集道进入的化学试剂到汇集腔的时间相同，使各段化学试剂的配比更加均衡，提高反应速度，改善反应效果。
18.3、所述转动齿环的直径大于齿环的直径，如此根据齿轮的杠杆原理“省力而费距离”，从而将涡轮传输处的力放大，再传递给增压机构这样使抽吸杆、动力活塞板和抽吸活塞板的运动状态更稳定，抽吸力更大，抽吸速度更快，进一步提高对堵塞物的清理效果。
19.4、所述抽吸槽的容积大于反应通道的存液量，如此抽吸时可以将反应通道内的化学试剂全部抽出，避免堵塞物残留在反应通道，进一步提高清理效果，使反应工作根据顺畅，提高工作效率。
20.5、涡轮包括外环，所述外环的内侧固定连接轴杆，所述轴杆延外环的圆周方向阵列分布，轴杆的外侧转动连接翻板，所述翻板的缝隙之间设置滤网，且滤网只与一侧翻板连
接，翻板只能向汇集腔方向偏转，化学试剂从汇集腔流入反应通道时，化学试剂中的沉淀物均被滤网阻挡，避免这些沉淀物进入反应通道内，减少反应通道被堵塞的可能，延长反应通道的堵塞周期，当反应通道内化学试剂被抽吸而出时，翻板受冲击而反转，翻板之间的缝隙变大，堵塞物可以从这些缝隙中流过，进入抽吸槽内，避免堵塞物受阻。
21.6、转动齿环转动时通过推压块反复推压抽吸杆，抽吸杆带动推压活塞来回运动，通过排道和吸道将动力活塞板前方的流体抽向其后方，控制动力活塞板移动，而通过液压原理：f1/s1=f2/s2=p，转动齿环传出的力被增压机构再次放大给抽吸杆，如此进一步提高抽吸杆、动力活塞板和抽吸活塞板的运动状态更稳定，同时让其抽吸力更大，抽吸速度更快，增强对堵塞物的清理效果。
22.7、动力活塞板向前移动到行程最大值时，调节气垫封堵吸道，如此吸道被封堵，推压活塞无法继续抽吸工作，使用受压块一直收纳在压力槽内，不受推压块影响，这样这抽吸杆蓄力完全后，涡轮仍然可以自行转动，不受任何影响，进一步提高了设备影响的稳定性，保障化学试剂的流通顺畅。
附图说明
23.图1为本发明的反应板正面示意图；图2为本发明的反应板侧面示意图；图3为本发明的反应板和延伸板内部示意图；图4为本发明图3中a处放大图；图5为本发明的抽吸机构展示图；图6为本发明的抽吸活塞板推送状态图；图7为本发明的抽吸活塞板抽吸状态图；图8为本发明的连通孔闭合状态图；图9为本发明的连通孔开启状态图；图10为本发明的增压机构示意图；图11为本发明的化学试剂正流时涡轮状态图；图12为本发明的化学试剂反流时涡轮状态图。
24.图中标号说明：1、反应板；2、反应通道；3、延伸板；4、汇集腔；5、聚集道；6、接头；7、抽吸机构；71、安装管；72、抽吸槽；73、内管；74、抽吸杆；75、动力活塞板；76、抽吸活塞板；77、排道；78、吸道；79、转动齿环；710、推压块；711、涡轮；712、齿环；713、动力弹簧；714、连通孔；715、控制槽；716、隔膜；717、活动腔；718、封堵板；719、控制杆；7111、外环；7112、轴杆；7113、翻板；8、增压机构；81、压力槽；82、压力杆；83、推压活塞；84、受压块；85、压力弹簧；9、对接口。
具体实施方式
25.本实施例将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
26.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、
“ꢀ
内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
27.实施例：请参阅图1-9，一种避免堵塞的连续流微通道反应器，包括反应板1，反应板1的内部开设有反应通道2，反应板1的侧面装配有延伸板3，延伸板3的内部开设有汇集腔4，反应通道2延伸到汇集腔4内，延伸板3的侧面开设有两条以上的聚集道5，聚集道5延伸到汇集腔4内，聚集道5与汇集腔4的连接处设置控制阀，避免化学试剂从空置的聚集道5流出，聚集道5和反应通道2的开口处均插接接头6，延伸板3的背面开设有与汇集腔4相通的对接口9，对接口9的开口处设置有抽吸机构7；抽吸机构7包括固定连接在对接口9开口处的安装管71，安装管71的内部开设有抽吸槽72，抽吸槽72的底部开设沉积槽，抽吸槽72与对接口9同心，且直径相同，抽吸槽72的槽底壁固定连接有内管73，内管73的内部滑动插接有抽吸杆74，抽吸杆74的两端分别固定连接有动力活塞板75和抽吸活塞板76，动力活塞板75位于内管73内，抽吸活塞板76位于抽吸槽72内，延伸板3的背面设置有增压机构8，内管73与增压机构8之间开设有排道77和吸道78，排道77和吸道78位于内管73内的开口分别位于动力活塞板75的前后两侧，排道77和吸道78的内部均设置单向阀；对接口9的内部转动连接有转动齿环79，转动齿环79的背面固定连接有推压块710，汇集腔4和反应通道2的连接处转动连接有涡轮711，涡轮711的外侧固定连接有与转动齿环79啮合的齿环712，动力活塞板75与内管73之间固定连接有动力弹簧713，动力活塞板75的表面开设前后贯穿的连通孔714，抽吸杆74的正面开设有延伸到动力活塞板75内的控制槽715，控制槽715的开口处固定连接有隔膜716，控制槽715内侧滑动连接控制杆719，动力活塞板75的内部开设有与控制槽715连通的活动腔717，连通孔714贯穿活动腔717，活动腔717的内部滑动连接有封堵板718，封堵板718和控制杆719之间安装拉扯杆；使用时，将不同的化学试剂接在不同的接头6上，按规定的配比通入汇集腔4内，这些化学试剂通过聚集道5汇集到汇集腔4内，再流入反应通道2内进行混合反应，如图4所示，这过程中流动的化学试剂带动涡轮711和齿环712转动，动力弹簧713带动转动齿环79转动，转动齿环79通过推压块710反复给增压机构8提供动力，使增压机构8利用排道77和吸道78将动力活塞板75前端的流通抽向后方，此时连通孔714被封堵，如图8所示，如此抽吸杆74拉动动力弹簧713向前推动抽吸活塞板76，直至抽吸活塞板76到达抽吸槽72的开口处，如图6所示，当反应通道2被堵塞化学试剂流通受阻，反应通道2和汇集腔4内的压力变大，增压后化学试剂继续推送堵塞物，若冲开堵塞物，则正常工作，若无法冲开，反应通道2和汇集腔4内的压力持续变大，控制杆719被向后推送，拉扯杆将封堵板718向中心拖动，如图9所示，连通孔714被打开，动力活塞板75前后连通，两侧流体压力开始平衡，动力弹簧713带动抽吸杆74复位，抽吸活塞板76再抽吸槽72内快速向后移动产生吸力，将反应通道2内的化学试剂和堵塞物吸入抽吸槽72内，如图7所示，堵塞物沉淀进入沉积槽，堵塞物被清理后，反应通道2
有可以正常流通、负压化学试剂，而抽吸活塞板76也被再次推送至抽吸槽72的开口处，等待下次堵塞。
28.聚集道5开口在延伸板3的侧面等距分布，聚集道5在延伸板3内的分布状态不同，使所有聚集道5的长度均相同，这样使从不同聚集道5进入的化学试剂到汇集腔4的时间相同，使各段化学试剂的配比更加均衡，提高反应速度，改善反应效果。
29.抽吸槽72分成直径不同的两段，且内管73所在段的直径小于抽吸活塞板76所在段的直径，使控制抽吸活塞板76移动的流体体积小于抽吸活塞板76抽吸的流体体积，缩短抽吸杆74的蓄力周期；排道77和吸道78在内管73内的开口间距大于抽吸槽72前段的长度，如此使抽吸杆74、动力活塞板75和抽吸活塞板76滑动时，排道77和吸道78在内管73上的开口始终位于动力活塞板75前后两侧，使动力活塞板75可以一直保持稳定。
30.转动齿环79的直径大于齿环712的直径，如此根据齿轮的杠杆原理“省力而费距离”，从而将涡轮711传输处的力放大，再传递给增压机构8这样使抽吸杆74、动力活塞板75和抽吸活塞板76的运动状态更稳定，抽吸力更大，抽吸速度更快，进一步提高对堵塞物的清理效果；抽吸槽72的容积大于反应通道2的存液量，如此抽吸时可以将反应通道2内的化学试剂全部抽出，避免堵塞物残留在反应通道2，进一步提高清理效果，使反应工作根据顺畅，提高工作效率。
31.请参阅图11-12，涡轮711包括外环7111，外环7111的内侧固定连接轴杆7112，轴杆7112延外环7111的圆周方向阵列分布，轴杆7112的外侧转动连接翻板7113，翻板7113的缝隙之间设置滤网，且滤网只与一侧翻板7113连接，翻板7113只能向汇集腔4方向偏转，化学试剂从汇集腔4流入反应通道2时，化学试剂中的沉淀物均被滤网阻挡，如图11所示，避免这些沉淀物进入反应通道2内，减少反应通道2被堵塞的可能，延长反应通道2的堵塞周期，当反应通道2内化学试剂被抽吸而出时，翻板7113受冲击而反转，翻板7113之间的缝隙变大，如图12所示，堵塞物可以从这些缝隙中流过，进入抽吸槽72内，避免堵塞物受阻。
32.请参阅图1-10，增压机构8包括开设在延伸板3背面的压力槽81，压力槽81的延伸到对接口9内，压力槽81呈两端宽中间窄的形状，压力槽81的后端开口与排道77、吸道78连通，压力槽81的内部滑动连接有压力杆82，压力杆82的两端分布固定连接有推压活塞83和受压块84，推压活塞83位于压力槽81后端，受压块84从压力槽81的前端延伸而出，受压块84与推压块710对应，受压块84与压力槽81之间固定连接有压力弹簧85，压力槽81的直径小于内管73的直径，动力活塞板75的正面设置调节气垫，转动齿环79转动时通过推压块710反复推压抽吸杆74，抽吸杆74带动推压活塞83来回运动，通过排道77和吸道78将动力活塞板75前方的流体抽向其后方，控制动力活塞板75移动，而通过液压原理：f2/s2=f1/s1=p，如图10所示，转动齿环79传出的力被增压机构8再次放大给抽吸杆74，如此进一步提高抽吸杆74、动力活塞板75和抽吸活塞板76的运动状态更稳定，同时让其抽吸力更大，抽吸速度更快，增强对堵塞物的清理效果。
33.压力弹簧85压缩所需的力大于调节气垫压缩所需的力，使增压机构8的工作始终可以影响调节气垫，使设备运行更加稳定；动力活塞板75向前移动到行程最大值时，调节气垫封堵吸道78，如此吸道78被封堵，推压活塞83无法继续抽吸工作，使用受压块84一直收纳在压力槽81内，不受推压块710影响，这样这抽吸杆74蓄力完全后，涡轮711仍然可以自行转动，不受任何影响，进一步提高了设备影响的稳定性，保障化学试剂的流通顺畅。
34.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。