一种柱式微通道反应器的制作方法

1.本发明涉及微通道反应器技术领域，具体而言，涉及一种柱式微通道反应器。


背景技术：

2.有机化合物生产技术领域，比如具体的精细化工、医药化工、农药、助剂等领域中，对于液/液、气/液、气/固/液的均相、非均相常压，高压反应，聚合反应，从实验室的反应釜实验到工业生产，需要逐级放大反应设备才能进入到大规模生产中，而放大过程涉及很多变量和因素，放大过程周期长，反应器模块变大带来流动、混合程度等因素容易造成反应器的性能下降，同时由于反应器先天结构原因，其传质阻力大，返混等现象难以克服，有时还需要增加溶剂使用量，造成整体反应时间过长，副产物增加，后处理分离困难及三废处理量加大等弊病，为此设计出微通道反应器。微通道反应器是指流体通道在微米或毫米级别，第一届关于“微通道和微小型通道”的国际会议将微通道的特征尺度定义在了10μm-3.0mm范围内，因为微通道反应器中可含有多达数百万的微型通道，所以也可实现高产量，为通道反应器的处理量可根据其应用目的的不同需求来设置不同的规模。
3.经检索，如申请号为cn201820470444.5，一种柱式微通道反应器，涉及一种化学合成装置，包括反应器本体以及与反应器本体连通的进液管和出液管，所述反应器本体内开设有一个反应腔，反应器本体在反应腔中间隔设置有与所述进液管连通以供液体反应物流通并填充有固体反应物的若干填充柱，填充柱上均匀开设有若干供反应产物流出的出液孔，上述实用新型减少了单独对固体反应物进行溶解的工序，提高了工作效率，降低了生产成本，提高化合物的合成效率，具有结构简单、操作方便的特点。
4.由于工业产需不同，微反应器所容纳的化学试剂也不同，为此容积自身所需要的反应时长也不同，并且在微反应器内部通常设有弯曲的管道，具有延长化学试剂在管道内流通的时长，增加化学试剂反应的效率，同时化学试剂在弯曲管道内部流通的时候降低了流速，稳定了化学试剂的混合产生反应，现有的微反应器缺少调节管道长度的功能，为此在混合不同化学试剂的时候不能为其提供一个贴切的反应场所，实用性低下。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的由于工业产需不同，微反应器所容纳的化学试剂也不同，为此容积自身所需要的反应时长也不同，并且在微反应器内部通常设有弯曲的管道，具有延长化学试剂在管道内流通的时长，增加化学试剂反应的效率，同时化学试剂在弯曲管道内部流通的时候降低了流速，稳定了化学试剂的混合产生反应，现有的微反应器缺少调节管道长度的功能，为此在混合不同化学试剂的时候不能为其提供一个贴切的反应场所，实用性低下的不足，本发明提供了一种柱式微通道反应器。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
9.一种柱式微通道反应器，包括上板和底板，所述上板的上表面固定贯穿有若干个反应试剂存储箱，每个所述反应试剂存储箱的上端均安装有进入管道，且每个所述进入管道上均安装有抽压泵，所述上板的表面还固定连接有恒温水箱，所述恒温水箱的一端固定连接有流入管道，所述流入管道的一端固定贯穿于反应外壳，每个所述反应试剂存储箱的下端均固定连接有第一抽取管道和第二抽取管道，每个所述第一抽取管道和第二抽取管道相互连通并且端部固定连接在水泵的一个输出轴上，每个所述水泵的另一个输出轴配合与反应外壳一侧的若干个连接管道相通，每个所述连接管道位于反应外壳内部的一端均连接有调节组件，所述调节组件的下侧呈对设置有螺旋反应管道，每两个所述螺旋反应管道呈一对，相对的两个所述螺旋反应管道相互交错设置。
10.作为优选，每个所述水泵和反应外壳均固定连接在底板的上表面，所述底板和上板之间连接有侧板，两个所述侧板均设置在底板的表面两边。
11.作为优选，每个所述水泵的输出轴上均固定连接有第二流动管道，每个所述第二流动管道远离水泵的端部均与弯曲循环管道相通，每个所述弯曲循环管道的另一端均与第一流动管道相通。
12.作为优选，每个所述第一流动管道的一端均固定连接在连接管道上。
13.作为优选，每个所述第一流动管道和第二流动管道之间的长度不等，且每个所述第一流动管道和第二流动管道呈弯曲设置，且每个所述第一流动管道弯曲角度为直角。
14.作为优选，每个所述弯曲循环管道呈回字形设置，且每个所述弯曲循环管道弯曲角度呈圆角且圆角角度为30-60
°
。
15.作为优选，所述调节组件包括长流通管道和调节管道，所述长流通管道呈弓字形设置，且所述长流通管道位于同一侧的每个折角处均华东连接有调节管道。
16.作为优选，所述长流通管道的一端与混合箱相通，所述长流通管道的另一端与其中一个第一支板相通，所述混合箱与连接套筒相通，所述连接套筒与连接管道相通。
17.作为优选，所述长流通管道的内部固定连接有挡板，每个所述挡板上设置有滑槽，每个所述滑槽上均滑动连接有调节板，每个所述调节板的一端均固定连接在调节管道的内壁上，且每个所述调节板上均开设有流孔，每个所述长流通管道通过固定支架固定连接在反应外壳上。
18.作为优选，所述第一支板设置为若干个，所述第二支板和第一支板数量相等，所述第二支板和第一支板的内部中空，所述第二支板和第一支板相对的一侧分别固定连接有第一存储箱和第二存储箱，所述第一存储箱和第二存储箱之间连接有成对设置的螺旋反应管道，所述第一存储箱和第二存储箱之间连通有回流管道，靠近反应外壳外侧的所述第二支板与流出管道相通。
19.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
20.1、设有的第一流通管道和第二流通管道的弯曲角为直角，可以使化学试剂在经过直角的时候将其速度进行缓冲，同时设有的弯曲循环管道将化学试剂的流速进一步的稳定下来，使其化学试剂可以匀速并且平稳的流入到长流动管道的内部，长流动管道内部设有的挡板使化学试剂需要经过长流动管道内部两倍的长度从而进入至螺旋反应管道的内部，在节省了设备占有空间的同时，增加了反应管道的长度，同时通过水温进行保障化学试剂在混合反应的时候具有稳定的温度，可以化学试剂反应的时候，为其提供足够的长度和稳
定的流速，使其可以更加平稳、充分的混合。
21.2、进一步在面对不同化学试剂需要不同反应时长的时候，可以滑动调节管道从而带动了调节板在挡板的移动，进一步的提升了长流通滚到自身管道的长度和挡板的长度，从而双倍的提升了长流动管道的距离，在混合不同化学试剂的时候为其提供一个贴切的反应场所，解决了上述背景技术所提到的问题。
附图说明
22.图1为本发明一种柱式微通道反应器的结构示意图；
23.图2为本发明一种柱式微通道反应器的后视的示意图；
24.图3为本发明一种柱式微通道反应器的第一流动管道的结构示意图；
25.图4为本发明一种柱式微通道反应器的反应外壳的结构示意图；
26.图5为本发明一种柱式微通道反应器的长流动管道的结构示意图；
27.图6为本发明一种柱式微通道反应器的第一存储箱的结构示意图；
28.图7为本发明一种柱式微通道反应器的调节板的结构示意图。
29.图中：1、调节组件；101、长流动管道；102、调节管道；103、滑槽；104、调节板；105、流孔；106、挡板；2、底板；3、侧板；4、反应试剂存储箱；5、进入管道；6、抽压泵；7、上板；8、流入管道；9、恒温水箱；10、弯曲循环管道；11、第一流动管道；12、第二流动管道；13、水泵；14、第一抽取管道；15、第二抽取管道；16、反应外壳；17、连接管道；18、混合箱；19、固定支架；20、第一存储箱；21、第一支板；22、螺旋反应管道；23、第二存储箱；24、第二支板；25、流出管道；26、回流管道；27、连接套筒。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例
32.如图1至7所示，一种柱式微通道反应器，包括上板7和底板2，上板7的上表面固定贯穿有若干个反应试剂存储箱4，每个反应试剂存储箱4的上端均安装有进入管道5，且每个进入管道5上均安装有抽压泵6，上板7的表面还固定连接有恒温水箱9，恒温水箱9的一端固定连接有流入管道8，流入管道8的一端固定贯穿于反应外壳16，每个反应试剂存储箱4的下端均固定连接有第一抽取管道14和第二抽取管道15，每个第一抽取管道14和第二抽取管道15相互连通并且端部固定连接在水泵13的一个输出轴上，每个水泵13的另一个输出轴配合与反应外壳16一侧的若干个连接管道17相通，每个连接管道17位于反应外壳16内部的一端均连接有调节组件1，调节组件1的下侧呈对设置有螺旋反应管道22，每两个螺旋反应管道22呈一对，相对的两个螺旋反应管道22相互交错设置。
33.在本实施例中，每个水泵13和反应外壳16均固定连接在底板2的上表面，底板2和上板7之间连接有侧板3，两个侧板3均设置在底板2的表面两边，在本实施例中，每个水泵13的输出轴上均固定连接有第二流动管道12，每个第二流动管道12远离水泵13的端部均与弯
曲循环管道10相通，每个弯曲循环管道10的另一端均与第一流动管道11相通，在本实施例中，每个第一流动管道11的一端均固定连接在连接管道17上，通过水泵13的作用下将反应试剂存储箱4内部的化学试剂经过第二流通管道12、弯曲循环管道10和第一流通管道11流入到反应外壳16的内部，设有的第一流通管道11和第二流通管道12的弯曲角为直角，可以使化学试剂在经过直角的时候将其速度进行缓冲。
34.在本实施例中，每个第一流动管道11和第二流动管道12之间的长度不等，且每个第一流动管道11和第二流动管道12呈弯曲设置，且每个第一流动管道11弯曲角度为直角，在本实施例中，每个弯曲循环管道10呈回字形设置，且每个弯曲循环管道10弯曲角度呈圆角且圆角角度为30-60
°
，调节组件1包括长流通管道101和调节管道102，长流通管道101呈弓字形设置，且长流通管道101位于同一侧的每个折角处均华东连接有调节管道102，，同时设有的弯曲循环管道10将化学试剂的流速进一步的稳定下来，使其化学试剂可以匀速并且平稳的流入到长流动管道101的内部，长流动管道101内部设有的挡板106使化学试剂需要经过长流动管道101内部两倍的长度从而进入至螺旋反应管道22的内部，在节省了设备占有空间的同时，增加了反应管道的长度，同时通过水温进行保障化学试剂在混合反应的时候具有稳定的温度，可以化学试剂反应的时候，为其提供足够的长度和稳定的流速，使其可以更加平稳、充分的混合。
35.在本实施例中，长流通管道101的一端与混合箱18相通，长流通管道101的另一端与其中一个第一支板21相通，混合箱18与连接套筒27相通，连接套筒27与连接管道17相通，长流通管道101的内部固定连接有挡板106，每个挡板106上设置有滑槽103，每个滑槽103上均滑动连接有调节板104，每个调节板104的一端均固定连接在调节管道102的内壁上，且每个调节板104上均开设有流孔105，每个长流通管道101通过固定支架19固定连接在反应外壳16上，第一支板21设置为若干个，第二支板24和第一支板21数量相等，第二支板24和第一支板21的内部中空，第二支板24和第一支板21相对的一侧分别固定连接有第一存储箱20和第二存储箱23，第一存储箱20和第二存储箱23之间连接有成对设置的螺旋反应管道22，第一存储箱20和第二存储箱23之间连通有回流管道26，靠近反应外壳16外侧的第二支板24与流出管道25相通，可以化学试剂反应的时候，为其提供足够的长度和稳定的流速，使其可以更加平稳、充分的混合。
36.该一种柱式微通道反应器的工作原理：通过水泵13的作用下将反应试剂存储箱4内部的化学试剂经过第二流通管道12、弯曲循环管道10和第一流通管道11流入到反应外壳16的内部，设有的第一流通管道11和第二流通管道12的弯曲角为直角，可以使化学试剂在经过直角的时候将其速度进行缓冲，同时设有的弯曲循环管道10将化学试剂的流速进一步的稳定下来，使其化学试剂可以匀速并且平稳的流入到长流动管道101的内部，长流动管道101内部设有的挡板106使化学试剂需要经过长流动管道101内部两倍的长度从而进入至螺旋反应管道22的内部，在节省了设备占有空间的同时，增加了反应管道的长度，同时通过水温进行保障化学试剂在混合反应的时候具有稳定的温度，可以化学试剂反应的时候，为其提供足够的长度和稳定的流速，使其可以更加平稳、充分的混合。
37.进一步在面对不同化学试剂需要不同反应时长的时候，可以滑动调节管道102从而带动了调节板104在挡板106的移动，进一步的提升了长流通滚到101自身管道的长度和挡板106的长度，从而双倍的提升了长流动管道101的距离，在混合不同化学试剂的时候为
其提供一个贴切的反应场所，解决了上述背景技术所提到的问题。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。