CN107626271A - 一种微通道反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微通道反应器，其包括壳体，所述壳体内设有依次串联的若干个微通道反应模块，最下游的所述微通道反应模块的尾端设有出料管，相邻两个所述微通道反应模块之间均设有混合器，所述壳体上设有连通位于最上游微通道反应模块的第一进料柱塞泵和第二进料柱塞泵，每个所述微通道反应模块上均设有连通所述微通道反应模块的反应腔的取样管，每根所述取样管均连接一取样阀门，所述取样阀门安装于所述壳体上。所述微通道反应器通过独特的结构设计，取得了诸多的优异技术效果，可用于高效换热、高效混合、强放热反应过程，高附加值精细化学品、剧毒物质、超细/纳米颗粒以及高能炸药的生产过程，具有良好的应用潜力和工业化生产价值。

Description

一种微通道反应器

技术领域

本发明涉及一种反应器，更特别地涉及一种微通道反应区，属于化工装置与设备技术领域。

背景技术

在化工装置与设备技术领域中，微型反应器通常也被称作微结构反应器、微通道反应器、微型线路反应器或微流体装置，其是一种可将样品(或反应物)约束在其中并进行工艺过程的装置。

在一些情况下，所述工艺过程包括化学反应、反应过程分析等多种状态。通过在微通道反应器中，多种反应物或样品可进行化学反应或热交换等多种具体操作。通常而言，微通道反应器的内部约束空间(或反应空间)非常小，例如可为毫米级别甚至是微米级别，这对微量反应具有重要的现实意义。

此外，微通道反应器通常为连续反应器而非间歇反应器，使用微通道的微型反应器可提供许多优于常用规模反应器的优点，例如大大改进能量效率、反应速度、反应产率、安全性、可靠性、可量测性等。

也正是由于微通道反应器如此的优点，人们对其结构进行了大量的深入研究，并取得了诸多研究成果，例如：

CN101433815A公开了一种膜分散式微通道反应器，由一根外管和一根内管构成套管，在内、外管之间形成环形微通道，外管上设有流体进口和出口，内管上一端设有流体进口，另一端沿管壁周向为分布有多微孔的微孔膜。与普通的微通道反应器相比，所述反应器通道的截面积增大，处理量增大。强化了流体之间的混合和传质。在达到大处理量的同时，也保证了较强的微观混合。特别是在合成纳米颗粒中实现了快速微观混合，合成了平均粒径为37纳米的硫酸钡颗粒，本反应器操作简单，操作费用低，处理量大，在涉及到快速过程的工业生产中有很大的应用前景。

CN101580227A公开了一种带微凸台阵列结构的自热型醇类重整制氢微通道反应器，其在三层板状反应载体上均带有微凸台阵列结构，上下层为单面微凸台阵列，中层为双面微凸台阵列，微凸台采用平行阵列排布。三层叠合形成入口成90°的反应通道，通道两端分别设置有连接接头，气体入口处装有可拆卸式接头，出口处装有固定式接头。上层通道为催化重整制氢通道，下层通道为燃烧通道。两层通道结构均采用利于催化剂涂层沉积的开式结构形式。氢气等燃料气体在燃烧通道内燃烧产生大量热量，通过反应器中间层传递给催化重整制氢通道以满足水蒸气重整制氢反应的需要，反应器能自热运行制氢。所述反应器增大了反应器的比体积，提高了醇类重整制氢反应的产率。

CN101920183A公开了一种微通道反应器；由模块A和模块B对扣组合；模块A由流体A进口通道、流体A平行分配通道、流体混合通道、混合料出口平行分配通道、两个混合料出口通道构成；模块B由流体B进口通道、流体B分配通道和流体B缓冲室构成；其中流体A进口通道和流体A平行分配通道连通，流体A平行分配通道和流体混合通道连通，流体混合通道和混合料出口平行分配通道连通，混合料出口平行分配通道和两个混合料出口通道连通；流体B进口通道和流体B分配通道连通，流体B分配通道和流体B缓冲室连通，流体B缓冲室和流体混合通道连通；可应用于两流体间混合传质的众多相关领域，结构简单，操作方便，具有工程化运行整体混合效果好的特点。

CN103301796A公开了一种微通道反应器，包括反应室、注入管及输出管，反应室设置有分别与注入管、输出管相连通的输入混合腔、输出混合腔，反应室包括基板及盖板，基板设置有连通输入混合腔和输出混合腔的、上端开口的反应通道，反应通道内密布排列有微丝或微球，反应通道与盖板配合将微丝或微球压紧，微丝之间、微丝与反应通道、微丝与盖板之间形成微通道，或微球之间、微球与反应通道、微球与盖板之间形成微通道。所述反应器利用微通道高效的传质传热能力完成反应，结构简单，生成成本低，尤其是，采用微球排列于反应通道内时，各反应物在微球形成的微通道内形成紊流，混合效果更佳。

CN103418321A公开了一种通道流速均布的层叠型微通道反应器。包括进口盖板，第一反应板，第二反应板和出口盖板，第一反应板和第二反应板上加工有微通道阵列，交替叠置在相对放置的进口盖板和出口盖板之间。反应流体通过一个进口流入微通道阵列，从两个出口流出，提高了反应流体在微通道阵列的流速分布均匀性，从而能有效提高微通道反应器的反应效率。同时，一个进口两个出口的分流结构可以有效降低流体流过微通道反应器的压力损失。将多层的第一反应板和第二反应板层叠，可以扩大反应规模，提高反应效率。与现有单进口单出口的微通道反应器相比，所述反应器提高了反应均匀性，具有反应效率高，和流体压力损失低的特点。

CN104258796A公开了一种新型高通量多层螺旋绕管微通道反应器，主要包括反应物进出口段，进出口处封头，法兰，进出口管板，不锈钢毛细管，固定垫条，筒体，绕筒，恒温介质进出口段，挡板，左右支座，中心支撑管、支撑件。中心支撑管两端连接进出口管板，绕筒与中心支撑管在同一轴线上并通过支撑件进行焊接连接；不锈钢毛细管沿绕筒呈螺旋形多层缠绕布置，相邻缠绕层螺旋方向相反，形成多个以绕筒为圆心、不同圈径的反应管束，不锈钢毛细管两端分别连接在进出口管板上；进出口处封头分别与进出口管板通过法兰连接。所述反应器具有高通量、移热能力高、合成率高、安全高效、加工成本低、可连续化生产、易并行放大等优点。

CN105107443A公开了一种高效混合换热微通道反应器，包括分散混合构件、若干个反应液流道模片和换热介质流道模片，反应液流道模片和换热介质流道模片间隔设置；分散混合构件设置有使两种或两种以上反应液分散混合通道，反应液流道模片设置有反应液流道和换热介质导通孔，换热介质流道模片设置有反应液导通孔、换热介质流道和与换热介质流道导通的流入孔、流出孔；相邻的两个反应液流道模片的反应液流道为串联结构；相邻的两个换热介质流道模片的换热介质流道为并联结构，所述高效混合换热微通道反应器充分解决传热问题；强化了传质、传热，通过减少热量、冷量的输入，减少溶剂的使用，提升反应收率，节能降耗、绿色环保。

CN105921086A公开了一种可拆卸板片式微通道反应器，其包含盖板、隔板及垫片，盖板为内部开槽结构，隔板放置在盖板的槽道中，垫片放置在两块盖板之间；盖板和隔板之间形成化学反应所需的微通道；隔板与隔板之间通过垫片形成化学反应所需的微通道；反应所需催化剂直接负载于隔板。当催化剂失活需要更换时，只需将负载有催化剂的隔板从反应器的槽道中取出，从而实现快速方便的更换催化剂；同时，该结构形式制造方便、易于叠加放大，具有较好的工程应用前景。

CN206408185U公开了一种适用于生物质燃气焦油裂解的微通道反应器，其中，包括反应装置、燃气入口和烟气入口、燃气出口和烟气出口，及燃气气体分布器和烟气气体分布器。反应装置包括分别与燃气入口、燃气出口、烟气入口和反应室、燃气入口和第一密封钢板、燃气通道、烟气入口和第二密封钢板，及烟气通道。烟气通道通入高温介质后，第二密封钢板将热量传导到第一密封钢板形成的燃气通道内壁上的催化剂涂层；燃气进入所述的反应装置后，燃气里的焦油与水蒸气在催化剂涂层的作用下裂解为小分子的永久气体。其具有反应活性、抗中毒能力、抗积碳能力、寿命有了很大的提升，气体净化模块化和催化剂易于再生,及节省能源和降低成本的效果。

CN107051346A公开了一种微通道反应器，该反应器由基板、盖板、通道模块、输入管和输出管组成。反应器的基板设置有输入混合室和输出混合室，输入混合室、输出混合室分别与通道模块连接，输入混合室有输入管连接，有环绕的密封槽。反应器盖板有输入混合室和输出混合室，输入混合室有输入管连接，输出混合室有输出管连接。通道模块是上端开口的反应通道，通道模块中有密封槽，反应通道内有纹路结构的通道。当通道模块与基板和盖板在密封件配合下经组合扣紧就形成微通道反应器。所述可用于两流体之间混合传质传热反应的微通道反应器，其结构简单，操作方便，管理使用成本低，混合反应效果好，可根据使用更换合适的反应通道，方便拆卸清理保养。

CN107261998A公开了一种微通道反应器，包括微通道；所述微通道由至少一个单元组成；所述单元由弧形结构和连通所述弧形结构的直通道组成；所述弧形结构由直线段及分别连接所述直线段两端的弧形段组成；在所述直线段和弧形段的中部分别设有与所述直通道连通的进口和出口；在所述弧形结构内还设有弧形反射板，所述直通道的进口正对于所述弧形反射板的中心处，所述弧形反射板的两端具有圆角，所述圆角与直线段具有间隙。本发明中的微通道采用弧形结构和直通道相结合组成一个单元的形式，这种结构使得物料混合均匀，大大提高的反应效率。

如上所述，现有技术中公开了多种微通道反应器，这些微通道反应器具有诸多特定的或者通用的优点，从而在多个具体应用中具有良好的应用前景。但另一个方面，尽管可以获得这些优点，但是一些反应条件会给微型反应器带来挑战。例如气/液流会在反应器内造成反应效率低下，无法得知反应过程中的状态，产生气蚀，影响反应器的使用寿命等等问题，这也是一直困扰本领域技术人员的一些技术问题。

因此，基于上述缺陷，在化工设备技术领域，对于新型微通道反应器仍存在研究和改进的需求，这也是目前化工设备领域中的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点和动力所在。

发明内容

为了寻和研发新型的微通道反应器，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种微通道反应器，所述微通道反应器通过设置了多点取样检测位置，从而能够实时监控反应器内反应物的状态，并且提高了反应效率，以及还具有其它多个优点。

更具体而言，本发明的技术方案是，提供一种微通道反应器，所述微通道反应器包括壳体，所述壳体内设有依次串联的若干个微通道反应模块，最下游的所述微通道反应模块的尾端设有出料管，相邻两个所述微通道反应模块之间均设有混合器，所述壳体上设有连通位于最上游微通道反应模块的第一进料柱塞泵和第二进料柱塞泵，每个所述微通道反应模块上均设有连通所述微通道反应模块的反应腔的取样管，每根所述取样管均连接一取样阀门，所述取样阀门安装于所述壳体上。

其中，所述微通道反应模块的个数至少为2个，示例性地例如可为2-10个，又进一步例如可为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，当然还可以选择多于10个，具体的个数，本领域技术人员可根据实际情况进行合适的选择，这是其阅读本发明后应该具备的技术能力，在此不再进行详细描述。

通过如此的结构设计，所述第一进料柱塞泵和所述第二进料柱塞泵可以添加不同的物料，例如气/液物料或者液/液物料，不同的物料可分别由两个单独的上述柱塞泵通过不同的通道进行添加，从而使得反应物能够在所述反应腔内充分反应；

通过如此的结构设计，尤其是通过在所述壳体上设置所述取样阀门，从而可在使用时，于需要取样的位置使用取样器连接所述取样阀门，然后打开所述取样阀门，用所述取样器抽取所述微通道反应模块内的反应物，进行检测，以掌握在该状态下物料之间的反应效果和/或反应进程，这对工程技术人员调整工艺参数、了解反应进度等具有非常大的帮助。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述取样阀门为截止阀。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述微通道反应模块包括焊接在一起的左压板、中间板和右压板，所述左压板与中间板之间形成左反应腔，所述右压板与中间板之间形成右反应腔，所述左反应腔与右反应腔通过管道连通。

其中，所述管道设置在所述微通道反应模块的端部。

通过如此的结构设计，反应物从所述左反应腔的一端进入，在所述左反应腔内反应后通过所述管道进入到所述右反应腔中，在所述右反应腔内反应后由所述右反应腔的另一个端部排出，这样可以使得反应物在所述微通道反应模块内发生充分反应，从而提高了反应效果。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述左反应腔和右反应腔的内壁上均设有若干个八卦纹凸起。

其中，八卦纹是非常公知的一类纹形，其形状类似八卦图的纹路，其截面形状与等腰梯形近似，是一个三维结构，可见于大量的现有技术文献中，在此不再详细描述。

其中，所述八卦纹凸起的个数可根据实际情况进行合适的选择和确定，例如可根据所述左反应腔和右反应腔的内壁的面积大小、需要取得的效果等多个因素进行合适确定，本领域技术人员在阅读本发明的技术方案后可进行合适的确定和选择，在此不再进行详细描述。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，相邻两个所述八卦纹凸起之间设有一个或多个菱形纹凸起。

其中，所述菱形纹凸起的截面形状为菱形，也是一个三维结构，在此不再进行详细描述。其个数通常为1-4个，例如可为1个、2个、3个或4个，可根据具体反应情况而进行合适的确定。

在本发明的微通道反应器中，通过所述八卦纹凸起和菱形纹凸起的设置，可以取得良好的技术效果：所述八卦纹凸起在物料流经途径中形成“孤岛”，用以阻挡物料顺利通过(增加了迂回长度和提高了搅拌混合程度等)，而所述菱形纹凸起则在所述八卦纹凸起之间形成了导流渠道，使得物料被所述八卦纹凸起阻挡后顺着所述菱形纹凸起的边缘流入下一区域，这样大大增加了所述左反应腔和所述右反应腔的反应面积，使得反应物在所述左反应腔和所述右反应腔内充分进行了热传递、搅拌混合和充分反应，从而大大提高了反应效率，也提高了反应效果。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述第一进料柱塞泵和所述第二进料柱塞泵均通过一预热管连接所述微通道反应模块。

其中，作为一种优选技术方案，所述预热管为迂回管路，所述预热管的外部使用电加热或者蒸汽加热的方式进行热交换。

通过如此的结构设置，使得第一物料和第二物料在分别进入所述微通道反应模块前首先经过热交换，吸取部分热量进行预热，提高了反应物的在所述微通道反应模块内的反应效果。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述混合器包括位于相邻两个微通道反应模块之间的混合管，所述混合管内表面渗碳处理。

其中，通过对所述混合管进行渗碳处理，不仅提高了所述混合管的抗冲击能力，还提高了所述混合管的表面抗气蚀能力，大大增加了所述微通道反应模块的使用性能，延长了其使用寿命。

渗碳处理是一种非常公知的技术手段，在此不再进行详细描述。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述混合管内设有限定混合管内流体单向流动的瓣膜。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述瓣膜包括固定安装于所述混合管内的管套，所述管套具有一倾斜设置的封堵面，所述管套上铰接安装有与所述封堵面形状相适配的封堵板。

通过如此的结构设计，在顺流时，所述封堵板在流体压力下打开，使得流体通过所述管套；而在逆流时，流体压迫所述封堵板于所述封堵面上，阻止了流体通过所述管套，这种结构最大量的提高了所述混合管的流通截面积，以保证反应物的通过效率，并且减少了反应物对所述瓣膜的冲击。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述管套通过热装工艺固定安装于所述混合管内。

其中，热装工艺是非常公知的一种技术手段，在此不再进行详细描述。

其中，在安装时，所述套管的外径与所述混合管的内径之间采用过盈配合，所述管套通过热装工艺固定安装于所述混合管内，如此既能够保证安装的牢固性，又保证了所述套管与所述混合管之间的密封性能。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述左反应腔和右反应腔的内壁上均设有若干防气蚀凹坑，所述防气蚀凹坑分布于所述八卦纹凸起和菱形纹凸起的表面。

通过如此的结构设计，当流体经过所述左反应腔和所述右反应腔的内壁时，该流体便带走了所述防气蚀凹坑内的液体，所述防气蚀凹坑又被新的流体所填充，使得所述防气蚀凹坑位置产生旋流，避免了流体中的气泡对所述左反应腔和所述右反应腔内壁的冲击，从而减少了气蚀对所述左反应腔和所述右反应腔壁的破坏，延长了所述微通道反应模块的使用寿命。

其中，本领域技术人员可在阅读本发明的技术方案后，而选择和确定所述防气蚀凹坑的数量，这是其应具有的常规技术能力，在此不再进行详细描述。

在本发明的微通道反应器中，作为一种优选技术方案，所述左反应腔和所述右反应腔的内表面渗碳处理。

通过进行表面渗碳处理，不仅提高了所述左反应腔和所述右反应腔的抗冲击能力，还提高了所述左反应腔和所述右反应腔内壁的表面抗气蚀能力，大大增加了所述微通道反应模块的使用性能，延长了其使用寿命。

渗碳处理是一种非常公知的技术手段，在此不再进行详细描述。

如上所述，本发明提供了一种新型的微通道反应器，所述微通道反应器通过独特的结构设计，从而取得了诸多的优异技术效果(还包括了上述提及的诸多优异效果)，例如：

1、由于设置了取样管，在需要取样的位置将取样器连接取样阀门，然后打开取样阀门，用取样器抽取微通道反应模块内的反应物，进行检测，以掌握在该状态下物料之间的反应效果，这对工程技术人员调整工艺参数、了解反应进程等具有非常大的帮助。

2、由于设置了八卦纹凸起和菱形纹凸起，使得物料被阻挡后顺着菱形纹凸起的边缘流入下一区域，这样大大增加了左反应腔和右反应腔的反应面积，使得反应物在左反应腔和右反应腔内充分进行热传递和充分反应，大大提高了反应效率，也提高了反应效果。

3、由于设置了瓣膜，顺流时，封堵板在流体压力下打开，使得流体通过管套，逆流时，流体压迫封堵板于封堵面上，阻止了流体通过管套，这种结构最大量的提高了混合管的流通截面积，以保证反应物的通过效率，并且减少了反应物对瓣膜的冲击。

如上所述，本发明提供了一种新型的微通道反应器，所述微通道反应器通过独特的结构设计，从而取得了诸多的优异技术效果，可用于高效换热、高效混合、强放热反应过程，高附加值精细化学品、剧毒物质、超细/纳米颗粒以及高能炸药的生产过程，具有良好的应用潜力和工业化生产价值。

附图说明

图1是本发明实施例的微通道反应器的立体结构示意图；

图2是本发明实施例中的微通道反应模块的连接结构示意图；

图3是本发明实施例中的微通道反应模块的爆照结构示意图；

图4是本发明实施例中的微通道反应模块的反应腔的侧面结构示意图；

图5是本发明实施例中的混合管的结构示意图；

图6是本发明实施例中的反应腔内壁的结构示意图；

其中，在图1至图6中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、壳体，2、第一进料柱塞泵，3、第二进料柱塞泵，4、取样阀门，5、微通道反应模块，501、左压板，502、中间板，503、右压板，504、左反应腔，505、右反应腔，506、八卦纹凸起，507、菱形纹凸起，508、管道，509、防气蚀凹坑，6、混合器，601、混合管，602、管套，603、封堵板，7、取样管，8、出料管，9、预热管。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本发明进行详细说明，但这些列举性实施方式的用途和目的仅用来列举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

如图1和图2共同所示，本发明公开了一种微通道反应器，所述微通道反应器包括壳体1，壳体1内设有依次串联的若干个微通道反应模块5，最下游的微通道反应模块5的尾端设有出料管8，相邻两个微通道反应模块5之间均设有混合器6，壳体1上设有连通位于最上游微通道反应模块5的第一进料柱塞泵2和第二进料柱塞泵3，每个微通道反应模块5上均设有连通微通道反应模块5的反应腔的取样管7，每根取样管7均连接一取样阀门4，取样阀门4安装于壳体1上。

其中，微通道反应模块5的个数至少为2个，示例性地例如可为2-10个，又进一步例如可为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，当然还可以选择多于10个，具体的个数，本领域技术人员可根据实际情况进行合适的选择，这是其阅读本发明后应该具备的技术能力，在此不再进行详细描述。

通过如此的结构设计，第一进料柱塞泵2和第二进料柱塞泵3可以添加不同的物料，例如气/液物料或者液/液物料，不同的物料可分别由两个单独的上述柱塞泵通过不同的通道进行添加，从而使得反应物能够在反应腔内充分反应；

通过如此的结构设计，尤其是通过在壳体1上设置取样阀门4，从而可在使用时，于需要取样的位置使用取样器连接取样阀门4，然后打开取样阀门4，用取样器抽取微通道反应模块5内的反应物，进行检测，以掌握在该状态下物料之间的反应效果和/或反应进程，这对工程技术人员调整工艺参数、了解反应进度等具有非常大的帮助。

作为一种优选技术方案，取样阀门4可为截止阀。

如图3所示，微通道反应模块5包括焊接在一起的左压板501、中间板502和右压板503，左压板501与中间板502之间形成左反应腔504，右压板503与中间板502之间形成右反应腔505，左反应腔504与右反应腔505通过管道508连通。

其中，该管道508可设置在微通道反应模块5的端部。

通过如此的结构设计，反应物从左反应腔504的一端进入，在左反应腔504内反应后通过管道508进入到右反应腔505，在右反应腔505内反应后由右反应腔505的另一个端部排出，这样可以使得反应物在微通道反应模块5内充分反应，从而提高了反应效果。

作为一种优选的技术方案，如图4所示，左反应腔504和右反应腔505的内壁上均设有若干个八卦纹凸起506。

其中，八卦纹凸起506是非常公知的一类纹形，其形状类似八卦图的纹路，其截面形状与等腰梯形近似，是一个三维结构，可见于大量的现有技术文献中，在此不再详细描述。

其中，八卦纹凸起506的个数可根据实际情况进行合适的选择和确定，例如可根据左反应腔504和右反应腔505的内壁的面积大小、需要取得的效果等多个因素进行合适确定，本领域技术人员在阅读本发明的技术方案后可进行合适的确定和选择，在此不再进行详细描述。

作为一种优选技术方案，相邻两个八卦纹凸起506之间设有菱形纹凸起507。

其中，菱形纹凸起507的截面形状为菱形，也是一个三维结构，在此不再进行详细描述。其个数通常为1-4个，例如可为1个、2个、3个或4个，可根据具体反应情况而进行合适的确定。

其中，菱形纹凸起507的截面形状为菱形，也是一个三维结构，在此不再进行详细描述。其个数通常为1-4个，例如可为1个、2个、3个或4个，可根据具体反应情况而进行合适的确定。

在本发明的微通道反应器中，通过八卦纹凸起506和菱形纹凸起507的设置，可以取得良好的技术效果：八卦纹凸起506在物料流经途径中形成“孤岛”，用以阻挡物料顺利通过(增加了迂回长度和提高了搅拌混合程度等)，而菱形纹凸起507则在八卦纹凸起506之间形成了导流渠道，使得物料被八卦纹凸起506阻挡后顺着菱形纹凸起507的边缘流入下一区域，这样大大增加了左反应腔504和右反应腔505的反应面积，使得反应物在左反应腔504和右反应腔505内充分进行了热传递、搅拌混合和充分反应，从而大大提高了反应效率，也提高了反应效果。

作为一种优选技术方案，第一进料柱塞泵2和第二进料柱塞泵3均通过一预热管9连接微通道反应模块5。

其中，作为一种优选技术方案，预热管9为迂回管路，预热管9的外部使用电加热或者蒸汽加热的方式进行热交换。

通过如此的结构设置，使得第一物料和第二物料在进入微通道反应模块5前首先经过热交换，吸取部分热量进行预热，提高了反应物的在微通道反应模块5内的反应效果。

作为一种优选技术方案，混合器6包括位于相邻两个微通道反应模块5之间的混合管601，混合管601内表面渗碳处理。

其中，通过对混合管601进行渗碳处理，不仅提高了混合管601的抗冲击能力，还提高了混合管601的表面抗气蚀能力，大大增加了微通道反应模块5的使用性能，延长了其使用寿命。

作为一种优选技术方案，如图5所示，混合管601内设有限定混合管601内流体单向流动的瓣膜。

作为一种优选技术方案，瓣膜包括固定安装于混合管601内的管套602，管套602具有一倾斜设置的封堵面，管套602上铰接安装有与封堵面形状相适配的封堵板603。

通过如此的结构设计，在顺流时，封堵板603在流体压力下打开，使得流体通过管套602；而在逆流时，流体压迫封堵板603于封堵面上，阻止了流体通过管套602。这种结构最大量的提高了混合管601的流通截面积，以保证反应物的通过效率，并且减少了反应物对瓣膜的冲击。

作为一种优选技术方案，管套602通过热装工艺固定安装于混合管601内。

其中，热装工艺是非常公知的一种技术手段，在此不再进行详细描述。

其中，在安装时，套管602的外径与混合管601的内径之间采用过盈配合，管套602通过热装工艺固定安装于混合管601内，如此既能够保证安装的牢固性，又保证了套管602与混合管601之间的密封性能。

作为一种优选技术方案，如图6所示，左反应腔504和右反应腔505的内壁上均设有若干防气蚀凹坑509，防气蚀凹坑509分布于八卦纹凸起506和菱形纹凸起507的表面。

通过如此的结构设计，当流体经过左反应腔504和右反应腔505的内壁时，该流体便带走了防气蚀凹坑509内的液体，防气蚀凹坑509又被新的流体所填充，使得防气蚀凹坑509位置产生旋流，避免了流体中的气泡对左反应腔504和右反应腔505内壁的冲击，从而减少了气蚀对左反应腔504和右反应腔505内壁的破坏，延长了微通道反应模块5的使用寿命。

其中，本领域技术人员可在阅读本发明的技术方案后，而选择和确定防气蚀凹坑509的数量，这是其应具有的常规技术能力，在此不再进行详细描述。

作为一种优选技术方案，左反应腔504和右反应腔505的内表面渗碳处理。

通过进行表面渗碳处理，不仅提高了左反应腔504和右反应腔505的抗冲击能力，还提高了左反应腔504和右反应腔505内壁的表面抗气蚀能力，大大增加了微通道反应模块5的使用性能，延长了其使用寿命。

如上所述，本发明的微通道反应器不仅能够通过取样管7及时得知反应过程中的状态，而且提高了气/液流在反应器内的反应效率；更重要的是，还可进一步有效防止了气蚀对微通道反应模块5的损坏，大大延长了微通道反应器的使用寿命，这在本领域具有极其重要的意义，可用于高效换热、高效混合、强放热反应过程，高附加值精细化学品、剧毒物质、超细/纳米颗粒以及高能炸药的生产过程，具有良好的应用潜力和工业化生产价值。

尽管为了举例和描述之目的，而介绍了本发明的上述实施方式和附图所示结构及处理过程。但这些并非是详尽的描述，也不能将本发明的范围局限于此。对本领域技术人员来说，可对本发明的上述实施方式做出多种修改和变化，而这些所有的修改和/或变化都包括在如本发明的权利要求所限定的范围之内，并不脱离如权利要求所限定的本发明的范围和精神。

Claims (10)

1.一种微通道反应器，其特征在于：所述微通道反应器包括壳体，所述壳体内设有依次串联的若干个微通道反应模块，最下游的所述微通道反应模块的尾端设有出料管，相邻两个所述微通道反应模块之间均设有混合器，所述壳体上设有连通位于最上游微通道反应模块的第一进料柱塞泵和第二进料柱塞泵，每个所述微通道反应模块上均设有连通所述微通道反应模块的反应腔的取样管，每根所述取样管均连接一取样阀门，所述取样阀门安装于所述壳体上。

2.如权利要求1所述的微通道反应器，其特征在于：所述微通道反应模块包括焊接在一起的左压板、中间板和右压板，所述左压板与中间板之间形成左反应腔，所述右压板与中间板之间形成右反应腔，所述左反应腔与右反应腔通过管道连通。

3.如权利要求1或2所述的微通道反应器，其特征在于：所述左反应腔和右反应腔的内壁上均设有若干个八卦纹凸起。

4.如权利要求1-3任一项所述的微通道反应器，其特征在于：相邻两个所述八卦纹凸起之间设有一个或多个菱形纹凸起。

5.如权利要求1-4任一项所述的微通道反应器，其特征在于：所述第一进料柱塞泵和所述第二进料柱塞泵均通过一预热管连接所述微通道反应模块。

6.如权利要求5所述的微通道反应器，其特征在于：所述预热管为迂回管路，所述预热管的外部使用电加热或者蒸汽加热的方式进行热交换。

7.如权利要求1-6任一项所述的微通道反应器，其特征在于：所述混合器包括位于相邻两个微通道反应模块之间的混合管。

8.如权利要求1-7任一项所述的微通道反应器，其特征在于：所述混合管内表面渗碳处理所述混合管内设有限定混合管内流体单向流动的瓣膜。

9.如权利要求8所述的微通道反应器，其特征在于：所述瓣膜包括固定安装于所述混合管内的管套，所述管套具有一倾斜设置的封堵面，所述管套上铰接安装有与所述封堵面形状相适配的封堵板。

10.如权利要求9所述的微通道反应器，其特征在于：所述管套通过热装工艺固定安装于所述混合管内。