一种微反应器的制造方法_3

文档序号:9638210阅读:来源:国知局
3和第三隔板22内均设有用于介质换热的流道7。这样第一反应板2和第二反应板21中的介质也可同时和两侧的隔板进行换热,应用板材换热进一步增大反应物料单位体积的换热面积,换热均匀,换热效率高,可迅速补充反应所需热量或移走反应产生的多余热量,可精确控制反应温度,优化反应条件,减少反应副产物的产生。
[0057]进一步地,第一预热通道14、第二预热通道18、第一反应通道5、第二反应通道23和流道7均为蛇形通道或其他类似的形状。蛇形通道可使流体流通的空间增加,可以起到充分反应或换热的作用;对于第一反应通道5、第二反应通道23,在较大流速下,还能起到湍流混合的作用,混合更充分。
[0058]优选地,第一预热通道14、第二预热通道18、第一反应通道5和第二反应通道23的深度与所在板的板厚相等。如果各隔板上开通道,则只能通过铣削等雕刻的方法加工,而各隔板表面复合有耐腐蚀层,比如搪玻璃,通道加工里难度非常大。而第一预热板9、第二预热板11、第一反应板2和第二反应板21上开通道,由于选用软质的材料,比如氟树脂,则可通过切割去除材料方法,轻易地在板面上加工出贯穿的空槽,即第一预热通道14、第二预热通道18、第一反应通道5和第二反应通道23,减轻了通道加工的难度。第一预热通道14、第二预热通道18、第一反应通道5和第二反应通道23的深度为50?500 μ m、宽度为500?10000 μ m0这样对于本实施例,化工工艺效果和制造工艺难度之间可以达到最佳的平衡。
[0059]进一步地,第一隔板8、第二隔板10、前置隔板1、后置隔板3和第三隔板22材质为表面搪玻璃的钢板。在化工机械中,搪玻璃设备对于各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强的防腐性。因此,表面搪玻璃的钢板具有类似玻璃的化学稳定性和金属强度的双重优点。本实施例应用搪玻璃技术,相对于一些有色金属制微反应器来说,极大地降低了成本,制造工艺较为简单。
[0060]进一步地,第一预热板9、第二预热板11、第一反应板2和第二反应板21的材质均为纤维多向型结构的膨胀四氟材料。现有技术中的纤维多向型结构的膨胀四氟材料,是经特殊的生产工艺使纵向和横向的抗拉强度几乎相同,这使得材料经压缩后宽度没有变化。在本实施例中,使用该材料可极大地增加密封性能,确保无反应物向外泄漏,间接地提高了安全性。
[0061]具体地,微反应器外侧的两个板面上均依次贴合有垫片26和压板25,两块压板25之间通过紧固件连接。因为两块压板25之间可用紧固件对各层板进行紧固密封,所以可对本实施例作进一步地改进,如可增减反应模块20和预热模块的数量,便于灵活调节本实施例的工艺参数,甚至可增加其他化工工艺操作的模块;该模块化的化工工艺,可以实现标准化,便于设计、制造、安装、调试、运行、管理、改造和检维修。垫片26可用于温差下,不同压力下,各层板的伸缩回弹,避免压板25与相贴合的隔板之间进行刚性接触,保护隔板表面的搪玻璃层。具体地,压板25上可设有螺纹连接孔型式的介质进、出口 ;含有防腐蚀密封面的进出料接口,通过螺纹连接压紧在最外层隔板上,可确保进出料无泄漏。
[0062]进一步地,垫片26材质为PTFE。PTFE可耐250°C的高温,耐_196°C的低温;对大多数化学药品和溶剂具有耐蚀性,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂;且还有耐老化性、高润滑性、不粘附性、无毒害等优点。本实施例的垫片26材质为PTFE,具有良好的综合性能。
[0063]具体地,本实施例还包括用于带动微反应器移动的移动机构27。这样,本实施例具有可移动,灵活且机动性强的优点。微反应器本体还能通过紧固件安装于移动机构27上,便于检查、维修。
[0064]进一步地,移动机构27为四轮车体结构。这样的结构简单成熟,移动时的重心稳定。
[0065]在整体上,把换热、混合、反应的化工操作结合在一起,便于设计、制造、安装、调试、运行、管理、改造和检维修,应用板式的设备将三种化工操作单元贴合在一起,最大程度上避免了热量的损失,省去了法兰阀门连接的管道系统,结构紧凑,可以实现成套设备的占用的总体空积小,占地面积小,可将成套工艺的化工装置进一步向微型化发展。
[0066]应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种微反应器,其特征在于:包括从前往后依次贴合的前置隔板(1)、第一反应板(2)和后置隔板(3),所述前置隔板(1)上设有多个前置入口(4),所述第一反应板(2)上设有第一反应通道(5),后置隔板(3)上设有后置出口(6);所述前置入口(4)均与所述第一反应通道(5)入口连通,所述第一反应通道(5)出口与所述后置出口(6)连通。2.根据权利要求1所述的一种微反应器,其特征在于:还包括从前往后依次贴合的第一隔板(8)、第一预热板(9)、第二隔板(10)和第二预热板(11),所述第二预热板(11)的后面和前置隔板(1)的前面贴合,所述第一隔板(8)上设有第一入口(12)和第二入口(13),所述第一预热板(9)上设有第一预热通道(14)和第一通孔(15),所述第二隔板(10)上设有第二通孔(16)和第三通孔(17),所述第二预热板(11)上设有第二预热通道(18)和第四通孔(19);所述第一入口(12)与所述第一预热通道(14)入口连通,所述第一预热通道(14)出口依次通过所述第二通孔(16)、第四通孔(19)与一个所述前置入口⑷连通;所述第二入口(13)依次通过所述第一通孔(15)、第三通孔(17)与所述第二预热通道(18)的入口连通,所述第二预热通道(18)的出口与另一个前置入口⑷连通;所述第一隔板⑶和第二隔板(10)内均设有用于介质换热的流道(7)。3.根据权利要求2所述的一种微反应器,其特征在于:所述后置隔板(3)的后面设有反应模块(20),所述反应模块(20)包括从前往后依次贴合的第二反应板(21)和第三隔板(22);所述第二反应板(21)上设有第二反应通道(23),所述第三隔板(22)上设有第一反应出口(24);所述后置出口(6)与所述第二反应通道(23)入口连通,所述第二反应通道(23)出口与所述第一反应出口(24)连通。4.根据权利要求3所述的一种微反应器,其特征在于:所述前置隔板(1)、后置隔板(3)和第三隔板(22)内均设有用于介质换热的流道(7)。5.根据权利要求4所述的一种微反应器,其特征在于:所述第一预热通道(14)、第二预热通道(18)、第一反应通道(5)、第二反应通道(23)和流道(7)均为蛇形通道。6.根据权利要求3所述的一种微反应器,其特征在于:所述第一预热通道(14)、第二预热通道(18)、第一反应通道(5)和第二反应通道(23)的深度与所在板的板厚相等;所述第一预热通道(14)、第二预热通道(18)、第一反应通道(5)和第二反应通道(23)的深度为50 ?500 μ m、宽度为 500 ?10000 μ m。7.根据权利要求3所述的一种微反应器,其特征在于:第一隔板(8)、第二隔板(10)、前置隔板(1)、后置隔板(3)和第三隔板(22)的材质均为表面搪玻璃的钢板。8.根据权利要求3所述的一种微反应器,其特征在于:所述第一预热板(9)、第二预热板(11)、第一反应板(2)和第二反应板(21)的材质均为纤维多向型结构的膨胀四氟材料。9.根据权利要求3所述的一种微反应器,其特征在于:所述微反应器外侧的两个板面上均依次贴合有垫片(26)和压板(25),两块压板(25)之间通过紧固件连接。10.根据权利要求9所述的一种微反应器,其特征在于:还包括用于带动微反应器移动的移动机构(27)。
【专利摘要】本发明涉及微型化工设备领域,尤其是一种微反应器,其包括从前往后依次贴合的前置隔板、第一反应板和后置隔板,前置隔板上设有多个前置入口,第一反应板上设有第一反应通道,后置隔板上设有后置出口;前置入口均与第一反应通道入口连通,第一反应通道出口与后置出口连通。本发明的有益效果如下:结构紧凑、低成本、防腐效果好、密封简单、加工难度小、换热和反应效率高、能灵活改变参数、可移动、可实现成套设备微型化。
【IPC分类】B01J19/00
【公开号】CN105396528
【申请号】CN201510937758
【发明人】尹光凯, 何耀煌
【申请人】南京正源搪瓷设备制造有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月15日
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