CN112090389A - 反应组件及具有其的反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反应组件及具有其的反应器，其中，反应组件包括：上反应板；下反应板，与上反应板叠置设置；进出流道；反应区域，设置在上反应板和下反应板之间，并与进入流道和排出流道相连通，反应区域包括一个或者多个反应单元，反应单元依次包括：第一混合缓冲区、混合反应流道和第二混合缓冲区，第一混合缓冲区通过混合反应流道与第二混合缓冲区连通，混合反应流道包括设置在上反应板上的第一流道槽以及设置在下反应板上的第二流道槽，第一流道槽和第二流道槽交叉设置，第一流道槽和第二流道槽中的至少一个为弯折流道槽。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的连续反应器中的流体混合不均匀，使得传质传热效率低的问题。

Description

反应组件及具有其的反应器

技术领域

本发明涉及医药和化工生产技术领域，具体而言，涉及一种反应组件及具有其的反应器。

背景技术

在医药、化工生产过程中，有机合成化学方法一般采用搅拌式间歇反应器。近年来，连续反应器成为了有机合成的一种新的方式。随着连续反应技术的发展，反应过程中对混合的效果要求越来越高。

但是生产中使用的连续反应器，一般将两种或两种以上的流体注入到连续反应器中，流体在混合空间内处于静态自然混合，在流动过程中容易出现混合不均匀，流体分布均匀度较低，通道形式中的流体流速也较低，使得传质传热效率受到了极大的限制，传质传热效率低。同时，流体的压力损失过大，使得整个反应器进口压力过大，导致整个反应器的反应收率低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种反应组件及具有其的反应器，以解决相关技术中的连续反应器中的流体混合不均匀，使得传质传热效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种反应组件，具有第一进口和第一出口，反应组件包括：上反应板；下反应板，与上反应板叠置设置；进出流道，设置在上反应板和下反应板之间，进出流道包括进入流道和排出流道，进入流道与第一进口连通，排出流道与第一出口连通；反应区域，设置在上反应板和下反应板之间，并与进入流道和排出流道相连通，反应区域包括一个或者多个反应单元，反应单元依次包括：第一混合缓冲区、混合反应流道和第二混合缓冲区，第一混合缓冲区通过混合反应流道与第二混合缓冲区连通，混合反应流道包括设置在上反应板上的第一流道槽以及设置在下反应板上的第二流道槽，第一流道槽和第二流道槽交叉设置，第一流道槽和第二流道槽中的至少一个为弯折流道槽。

进一步地，第一流道槽为第一弯折流道槽，第二流道槽为第二弯折流道槽，第一弯折流道槽为多个，多个第一弯折流道槽沿第一混合缓冲区至第二混合缓冲区的方向间隔地布置；第二弯折流道槽为多个，多个第二弯折流道槽沿第一混合缓冲区至第二混合缓冲区的方向间隔地布置，其中，各第一弯折流道槽和各第二弯折流道槽的弯折方向相反。

进一步地，第一混合缓冲区包括第三流道槽和第四流道槽，第三流道槽设置在上反应板的下表面上并与第一流道槽连通，第四流道槽设置在下反应板的上表面上并与第二流道槽连通；第二混合缓冲区包括第五流道槽和第六流道槽，第五流道槽设置在上反应板的下表面上并与第一流道槽连通，第六流道槽设置在下反应板的上表面上并与第二流道槽连通。

进一步地，第三流道槽和第四流道槽之间连接有第一分流柱，第五流道槽和第六流道槽之间连接有第二分流柱。

进一步地，第三流道槽和/或第五流道槽的相邻设置的第一槽侧壁与第二槽侧壁之间形成夹角，夹角在30°-120°的范围内。

进一步地，第二流道槽包括第一槽段以及与第一槽段连通的第二槽段，第一槽段平行于第三流道槽的第一槽侧壁，第二槽段平行于第三流道槽的第二槽侧壁。

进一步地，多个反应单元之间串联设置，相邻的两个反应单元中，一个反应单元中的第一混合缓冲区与另一个反应单元中的第二混合缓冲区相连通。

进一步地，第一进口包括第一进液口和第二进液口，进入流道包括第一分支流道、第二分支流道以及汇合流道，第一分支流道和第二分支流道均与汇合流道连通，第一分支流道与第一进液口连通，第二分支流道与第二进液口连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种反应器，包括反应组件，反应组件为上述的反应组件，反应器还包括上盖板和下盖板，上盖板设置在反应组件的上反应板的上方，下盖板设置在反应组件的下反应板的下方，下盖板上设置有与第一进口连通的第二进口以及与第一出口连通的第二出口；反应组件上设置有第三进口和第三出口；上盖板上设置有与第三进口连通的第四进口以及与第三出口连通的第四出口，上盖板与上反应板之间设置有第一换热流道，第一换热流道的第一端与第四进口连通，第一换热流道的第二端与第四出口连通；下盖板上设置与第三进口连通的第五进口以及与第三出口连通的第五出口，下盖板与下反应板之间设置有第二换热流道，第二换热流道的第一端与第五进口连通，第二换热流道的第二端与第五出口连通。

进一步地，第一换热流道为第一迂回弯折流道，第一迂回弯折流道的一部分拐弯处位于上盖板的一侧，另一部分拐弯处位于上盖板的其他区域，和/或，第二换热流道为第二迂回弯折流道，第二迂回弯折流道的一部分拐弯处位于下盖板的一侧，另一部分拐弯处位于下盖板的其他区域。

应用本发明的技术方案，反应组件具有第一进口和第一出口。反应组件包括：上反应板、下反应板、进出流道和反应区域。上反应板与下反应板叠置设置。进出流道设置在上反应板和下反应板之间。进出流道包括进入流道和排出流道。进入流道与第一进口连通，排出流道与第一出口连通。反应区域设置在上反应板和下反应板之间，并与进入流道和排出流道相连通。反应区域包括一个或者多个反应单元。反应单元依次包括：第一混合缓冲区、混合反应流道和第二混合缓冲区。第一混合缓冲区通过混合反应流道与第二混合缓冲区连通，混合反应流道包括设置在上反应板上的第一流道槽以及设置在下反应板上的第二流道槽。第一流道槽和第二流道槽交叉设置，第一流道槽和第二流道槽中的至少一个为弯折流道槽。反应物料通过第一进口进入到反应组件内，反应物料在进入流道中能够实现反应物料的预热或预冷的混合。反应物料经过初步混合后形成混合物料，混合物料进入一个反应单元的第一混合缓冲区内，在第一混合缓冲区内能够缓存的一定量的混合物料，然后进入混合反应流道内。由于第一流道槽和第二流道槽交叉设置，第一流道槽和第二流道槽中的至少一个为弯折流道槽，这样能够合理分配第一流道槽和第二流道槽内的混合物料的流速和流量，在混合反应流道内实现高效的传热传质。混合物料流到第一流道槽和第二流道槽交叉位置时，第一流道槽和第二流道槽内的混合物料互相折流并分别对冲或分流，进行再次混合，提升混合均匀性。同时，混合物料流经以及弯折流道槽的弯折处时，再经多次折流、对冲或分流后，再次汇合到第二混合缓冲区内，完成一个混合单元。同理，混合物料进入多个反应单元后，能够完成多个混合，混合物料经第一出口流出。这样，本申请的反应单元具有较高的比表面积，并合理的设置了第一流道槽、第二流道槽、第一混合缓冲区和第二混合缓冲区，增大了反应区域的持液量，实现了较高的反应均匀性，同时，有效减小了混合物料流动过程中的压降损失，解决了相关技术中的连续反应器的流体混合不均匀、分布均匀度及流速较低的问题。因此，本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的连续反应器中的流体混合不均匀，使得传质传热效率低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的反应组件的实施例的主视示意图；

图2示出了图1的反应组件的第一反应板的主视示意图；

图3示出了图2的反应组件的第一反应板的仰视示意图；

图4示出了图1的反应组件的第二反应板的主视示意图；

图5示出了图4的反应组件的第二反应板的俯视示意图；

图6示出了图1的反应组件的局部示意图；

图7示出了根据本发明的反应器的实施例的主视示意图；

图8示出了图7的反应器的第一盖板的主视示意图；

图9示出了图7的反应器的第一盖板的仰视示意图；

图10示出了图7的反应器的第二盖板的主视示意图；以及

图11示出了图7的反应器的第二盖板的俯视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、上反应板；20、下反应板；30、反应单元；31、进入流道；311、第一分支流道；312、第二分支流道；313、汇合流道；32、排出流道；33、第一混合缓冲区；331、第三流道槽；332、第四流道槽；3311、第一槽侧壁；3312、第二槽侧壁；34、混合反应流道；341、第一流道槽；342、第二流道槽；3421、第一槽段；3422、第二槽段；35、第二混合缓冲区；351、第五流道槽；352、第六流道槽；41、第一分流柱；42、第二分流柱；51、第一进口；511、第一进液口；512、第二进液口；52、第一出口；53、第二进口；54、第二出口；55、第三进口；56、第三出口；60、上盖板；61、第四进口；62、第四出口；63、第一换热流道；70、下盖板；71、第五进口；72、第五出口；73、第二换热流道；81、第一流通管；82、第二流通管；83、第三流通管；84、第四流通管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图6所示。本实施例的反应组件具有第一进口51和第一出口52。反应组件包括：上反应板10、下反应板20、进出流道和反应区域。上反应板10与下反应板20叠置设置。进出流道设置在上反应板10和下反应板20之间。进出流道包括进入流道31和排出流道32。进入流道31与第一进口51连通，排出流道32与第一出口52连通。反应区域设置在上反应板10和下反应板20之间，并与进入流道31和排出流道32相连通。反应区域包括多个反应单元30。反应单元30依次包括：第一混合缓冲区33、混合反应流道34和第二混合缓冲区35。第一混合缓冲区33通过混合反应流道34与第二混合缓冲区35连通，混合反应流道34包括设置在上反应板10上的第一流道槽341以及设置在下反应板20上的第二流道槽342。第一流道槽341和第二流道槽342交叉设置，第一流道槽341和第二流道槽342均为弯折流道槽。

应用本实施例的技术方案，反应物料通过第一进口51进入到反应组件内，反应物料在进入流道31中能够实现反应物料的预热或预冷的混合。反应物料经过初步混合后形成混合物料，混合物料进入一个反应单元30的第一混合缓冲区33内，在第一混合缓冲区33内能够缓存的一定量的混合物料，然后进入混合反应流道34内。由于第一流道槽341和第二流道槽342交叉设置，第一流道槽341和第二流道槽342中的至少一个为弯折流道槽，这样能够合理分配第一流道槽341和第二流道槽342内的混合物料的流速和流量，在混合反应流道34内实现高效的传热传质。混合物料流到第一流道槽341和第二流道槽342交叉位置时，第一流道槽341和第二流道槽342内的混合物料互相折流并分别对冲或分流，进行再次混合，提升混合均匀性。同时，混合物料流经以及弯折流道槽的弯折处时，再经多次折流、对冲或分流后，再次汇合到第二混合缓冲区35内，完成一个混合单元。同理，混合物料进入多个反应单元30后，能够完成多个混合。混合物料经第一出口52流出。这样，本实施例的反应单元具有较高的比表面积，并合理的设置了第一流道槽341、第二流道槽342、第一混合缓冲区33和第二混合缓冲区35，增大了反应区域的持液量，实现了较高的反应均匀性，同时，有效减小了混合物料流动过程中的压降损失，解决了相关技术中的连续反应器的流体混合不均匀、分布均匀度及流速较低的问题。因此，本实施例的技术方案有效地解决了相关技术中的连续反应器中的流体混合不均匀，使得传质传热效率低的问题。

需要说明的是，本实施例的中反应物料或者混合物料中的物料均为流体。

当然，在其他图中未示出的实施例中，反应区域可以为一个反应单元。反应物料经过初步混合后形成混合物料，混合物料进入一个反应单元后，完成一个混合单元，混合物料直接经第一出口流出。当然，第一流道槽和第二流道槽中的一个为弯折流道槽也可以。

如图3、图5和图6所示，第一流道槽341为第一弯折流道槽，第二流道槽342为第二弯折流道槽。第一弯折流道槽为多个，多个第一弯折流道槽沿第一混合缓冲区33至第二混合缓冲区35的方向间隔地布置。第二弯折流道槽为多个，多个第二弯折流道槽沿第一混合缓冲区33至第二混合缓冲区35的方向间隔地布置。其中，各第一弯折流道槽和各第二弯折流道槽的弯折方向相反。这样，进一步合理布置第一弯折流道槽和第二弯折流道槽，进一步增大了反应区域的比表面积，提高了反应组件的持液量。同时，第一弯折流道槽或者第二弯折流道槽的结构形状限定了混合物料流动方向，使得混合物料的流动更加的顺畅。

此外，多个第一弯折流道槽和多个第二弯折流道槽能够增加混合物料进行折流、对冲或者分流的次数，加速了混合物料中的分子间的传递效果，确保在各第一弯折流道槽和各第二弯折流道槽内进行充分的传热传质，大大提升了对反应物料的混合的均匀性，实现湍流混合，提高了混合效果。同时间隔地布置的设置方式有效减小了混合物料流动过程中的压降。

在本实施例中，第一混合缓冲区33至第二混合缓冲区35相对于混合反应流道34呈对称布置。这样，使得便于加工的同时，使得混合物料能够均匀地流动。

在本实施例中，混合反应流道中的第一弯折流道槽和多个第二弯折流道的个数均在4至8个的范围内。其中，第一弯折流道槽的尺寸在0.1mm-6mm的范围内，整个混合反应流道的宽度在2mm-30mm的范围你，长度在6mm-80mm的范围内。在混合反应流道内，需要经过3次～6次的折流、分流或对冲。这样，混合物料能够有效地在混合过程中形成湍流混合。上反应板10和下反应板20的厚度均在1mm至20mm的范围内。

如图3和图5所示，为了便于在上反应板10和下反应板20之间加工出第一混合缓冲区33，第一混合缓冲区33包括第三流道槽331和第四流道槽332。第三流道槽331设置在上反应板10的下表面上并与第一流道槽341连通，第四流道槽332设置在下反应板20的上表面上并与第二流道槽342连通。此外，第三流道槽331和第四流道槽332的设置有利于合理设计第一混合缓冲区33的大小，使得反应组件的持液量更大，为混合物料进一步相互混合提供了充足的空间。

发明人发现相关技术中的连续反应器中流体的压力损失过大，导致整个连续反应器的进口压力过大，整个连续反应器的效率降低。由于第一混合缓冲区33能够使反应组件的提供更大的持液量，使得混合物料能够呈湍流流动，减小了反应组件的压降损失。

为了便于在上反应板10和下反应板20之间加工出第二混合缓冲区35，第二混合缓冲区35包括第五流道槽351和第六流道槽352，第五流道槽351设置在上反应板10的下表面上并与第一流道槽341连通，第六流道槽352设置在下反应板20的上表面上并与第二流道槽342连通。此外，第五流道槽351和第六流道槽352的设置有利于合理设计第二混合缓冲区35的大小，使得反应组件的持液量更大，为混合物料进一步相互混合提供了充足的空间。由于第二混合缓冲区35能够使反应组件提供更大的持液量，使得混合物料保持湍流流动状态，进一步减小了反应组件的压降损失。

如图3和图5所示，第三流道槽331和第四流道槽332之间连接有第一分流柱41。在第三流道槽331和第四流道槽332之间的混合物料，经过第一分流柱41时，混合物料能够撞击到第一分流柱41上，能够增加混合物料沿第一分流柱41的径向流速，增加湍流效果。同时，混合物料经第一分流柱41时能够被分流，使得混合物料能够均匀地流入至第一流道槽341和第二流道槽342内，以使反应组件能够充分进行传质传热。具体的，第三流道槽331和第四流道槽332使得第一混合缓冲区33能够提供0.5-10ml的持液量。

如图3和图5所示，第五流道槽351和第六流道槽352之间连接有第二分流柱42。在第五流道槽351和第六流道槽352之间的混合物料，经过第二分流柱42时，混合物料能够撞击到第二分流柱42上，能够增加混合物料沿第二分流柱42的径向流速，增加湍流效果。同时，混合物料经第二分流柱42时能够被分流，使得混合物料能够均匀地流入至下一个第一混合缓冲区33内，以使反应组件能够充分进行传质传热。具体的，第五流道槽351和第六流道槽352使得第二混合缓冲区35能够提供0.5-10ml的持液量。

如图3、图5和图6所示，第三流道槽331和第五流道槽351的相邻设置的第一槽侧壁3311与第二槽侧壁3312之间形成夹角，夹角在30°-120°的范围内。位于夹角在30°-120°的范围内的第一槽侧壁3311与第二槽侧壁3312使得第三流道槽331能够形成规则形状，便于加工。同时，能够增大第一混合缓冲区33的容积，进而有利于增大第一混合缓冲区33的持液量。

如图3、图5和图6所示，位于夹角在30°-120°的范围内的第一槽侧壁3311与第二槽侧壁3312使得第五流道槽351能够形成规则形状，便于加工。同时，能够增大第二混合缓冲区35的容积，进而有利于增大第二混合缓冲区35的持液量。

当然，在其他图中未示出的实施例中，第三流道槽或者第五流道槽的相邻设置的第一槽侧壁与第二槽侧壁之间形成夹角，夹角在30°-120°的范围内。

如图3、图5和图6所示，第二流道槽342包括第一槽段3421以及与第一槽段3421连通的第二槽段3422，第一槽段3421平行于第三流道槽331的第一槽侧壁3311，第二槽段3422平行于第三流道槽331的第二槽侧壁3312。同时，由于第三流道槽331的第一槽侧壁3311与第二槽侧壁3312之间形成的夹角在30°-120°的范围内，使得第一槽段3421和第二槽段3422之间形成的夹角也在30°-120°的范围内。这样，第二流道槽342能够更加地合理地分配混合物料的流速和流量，使得混合物料在第一槽段3421和第二槽段3422内分布均匀。

如图3、图5和图6所示，第一流道槽341包括第三槽段以及与第三槽段连通的第四槽段，第三槽段平行于第五流道槽351的第一槽侧壁，第四槽段平行于第五流道槽351的第二槽侧壁。同时，由于第五流道槽351的第一槽侧壁与第二槽侧壁之间形成的夹角在30°-120°的范围内，使得第三槽段和第四槽段之间形成的夹角也在30°-120°的范围内。这样，第一流道槽341能够更加地合理地分配混合物料的流速和流量，使得混合物料在第一槽段3421和第二槽段3422内分布均匀。

如图3、图5和图6所示，为了大幅度地提高反应单元的比表面积、反应区域的持液量以及反应组件的传质传热效果，多个反应单元30之间串联设置，相邻的两个反应单元30中，一个反应单元30中的第一混合缓冲区33与另一个反应单元30中的第二混合缓冲区35相连通。

如图3和图5所示，第一进口51包括第一进液口511和第二进液口512。进入流道31包括第一分支流道311、第二分支流道312以及汇合流道313。第一分支流道311和第二分支流道312均与汇合流道313连通，第一分支流道311与第一进液口511连通，第二分支流道312与第二进液口512连通。这样。反应物料在第一分支流道311和第二分支流道312能够同时进行预冷操作或者预冷操作。具体的，第一分支流道311的宽度在0.1mm-10mm的范围内，或者第二分支流道312的宽度在0.1mm-10mm的范围内。位于上反应板10上的第一分支流道311、第二分支流道312以及汇合流道313的深度在0.1mm-10mm的范围内，位于下反应板20上的第一分支流道311、第二分支流道312以及汇合流道313的深度在0.1mm-10mm的范围内。

本申请还提供了一种反应器，如图7至图11所示，在本实施例中，反应器包括反应组件，反应组件为上述的反应组件。由于反应组件能够解决相关技术中的连续反应器中的流体混合不均匀，使得传质传热效率低的问题，包括该反应组件的反应器具有同样的效果。

如图1至图5、图7和图11所示，反应器还包括上盖板60和下盖板70。上盖板60设置在反应组件的上反应板10的上方，下盖板70设置在反应组件的下反应板20的下方。下盖板70上设置有与第一进口51连通的第二进口53以及与第一出口52连通的第二出口54。这样，反应物料能够从第二进口53进入，经第一进口51进入至反应区域内，在反应物料在反应区域内经过混合反应后，得到的混合物料经第一出口52后，从第二出口54排出。这样，便于混合物料能够顺利地流动。

如图1至图5、图7至图11所示，反应组件上设置有第三进口55和第三出口56。上盖板60上设置有与第三进口55连通的第四进口61以及与第三出口56连通的第四出口62。上盖板60与上反应板10之间设置有第一换热流道63，第一换热流道63的第一端与第四进口61连通，第一换热流道63的第二端与第四出口62连通。下盖板70上设置与第三进口55连通的第五进口71以及与第三出口56连通的第五出口72，下盖板70与下反应板20之间设置有第二换热流道73，第二换热流道73的第一端与第五进口71连通，第二换热流道73的第二端与第五出口72连通。第一换热流道63的设置能够对反应区域内的混合物料进行换热或者维持温度的作用。需要时，还可以对混合物料的反应温度进行调节，实现温度控制。

如图7所示，反应器还包括第一流通管81、第二流通管82、第三流通管83和第四流通管84。第一流通管81上设置有第一流通孔，第二流通管82上设置有第二流道孔，第三流通管83上设置有第三流通孔，第四流通管84上设置有第四流通孔。第一流通管81穿设在第一进口51和第二进口53内，第一进口51与第一流通孔连通。第二流通管82穿设在第五进口71、第四进口61和第三进口55内，第五进口71和第四进口61均与第二流通孔连通。第三流通管83穿设在第五出口72、第四出口62和第三出口56内，第五出口72、第四出口62均与第三流通孔连通。第四流通管84穿设在第二出口54和第一出口52内，第一出口52与第四流通孔连通。

如图9和图11所示，第一换热流道63为第一迂回弯折流道，第一迂回弯折流道的一部分拐弯处位于上盖板60的一侧，另一部分拐弯处位于上盖板60的其他区域。第二换热流道73为第二迂回弯折流道，第二迂回弯折流道的一部分拐弯处位于下盖板70的一侧，另一部分拐弯处位于下盖板70的其他区域。这样，第一换热流道63能够均匀地覆盖在上反应板10的上方，第二换热流道73能够均匀地覆盖在下反应板20的下方。对混合物料的反应温度调节更加地均匀，以保证反应组件能够高效地进行传质传热。

当然，在其他图中未示出的实施例中，第一换热流道为第一迂回弯折流道，第一迂回弯折流道的一部分拐弯处位于上盖板的一侧，另一部分拐弯处位于上盖板的其他区域，或者第二换热流道为第二迂回弯折流道，第二迂回弯折流道的一部分拐弯处位于下盖板的一侧，另一部分拐弯处位于下盖板的其他区域。

具体的，本实施例的反应物料包括水和乙醇。使用水和乙醇进行模拟实验，采用层流稳态模型进行计算，反应器的第一进液口511和第二进液口512的流量均为10ml/min，由于液体两相为不可压缩流体，具体分别向第一进液口511和第二进液口512进水和乙醇的参数见表1。

表1

本实施例的反应器根据表1中的参数进行模拟实验后，如图3和图5所示，在反应组件的反应区域内，从左至右的方向数，第二列中的反应单元的进入第一混合缓冲区和混合反应流道之间的存在明显的分界层，存在乙醇向水扩散的现象，得到的混合物料，也即混合液。混合液经过弯折流道槽和后面的多个反应单元，在混合液到达存在明显的分界层的第二混合缓冲区后达到混合均匀，说明反应器的混合效果非常好。

因此，本申请的反应器具备使混合物料的缓冲、折流、分流或对冲以及再缓冲，以实现高效的混合、传质传热。在得到高的比表面积的同时，能够降低混合物料流动过程中的压降损失，也能够在更小的第一反应板和第二反应板之间增大反应组件的持液量，实现更高的产能。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应组件，具有第一进口(51)和第一出口(52)，其特征在于，所述反应组件包括：

上反应板(10)；

下反应板(20)，与所述上反应板(10)叠置设置；

进出流道，设置在所述上反应板(10)和所述下反应板(20)之间，所述进出流道包括进入流道(31)和排出流道(32)，所述进入流道(31)与所述第一进口(51)连通，所述排出流道(32)与所述第一出口(52)连通；

反应区域，设置在所述上反应板(10)和所述下反应板(20)之间，并与所述进入流道(31)和所述排出流道(32)相连通，所述反应区域包括一个或者多个反应单元(30)，所述反应单元(30)依次包括：第一混合缓冲区(33)、混合反应流道(34)和第二混合缓冲区(35)，所述第一混合缓冲区(33)通过所述混合反应流道(34)与所述第二混合缓冲区(35)连通，所述混合反应流道(34)包括设置在所述上反应板(10)上的第一流道槽(341)以及设置在下反应板(20)上的第二流道槽(342)，所述第一流道槽(341)和所述第二流道槽(342)交叉设置，所述第一流道槽(341)和所述第二流道槽(342)中的至少一个为弯折流道槽。

2.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述第一流道槽(341)为第一弯折流道槽，所述第二流道槽(342)为第二弯折流道槽，所述第一弯折流道槽为多个，多个所述第一弯折流道槽沿所述第一混合缓冲区(33)至所述第二混合缓冲区(35)的方向间隔地布置；所述第二弯折流道槽为多个，多个所述第二弯折流道槽沿所述第一混合缓冲区(33)至所述第二混合缓冲区(35)的方向间隔地布置，其中，各所述第一弯折流道槽和各所述第二弯折流道槽的弯折方向相反。

3.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，

所述第一混合缓冲区(33)包括第三流道槽(331)和第四流道槽(332)，所述第三流道槽(331)设置在上反应板(10)的下表面上并与所述第一流道槽(341)连通，所述第四流道槽(332)设置在所述下反应板(20)的上表面上并与所述第二流道槽(342)连通；

所述第二混合缓冲区(35)包括第五流道槽(351)和第六流道槽(352)，所述第五流道槽(351)设置在上反应板(10)的下表面上并与所述第一流道槽(341)连通，所述第六流道槽(352)设置在所述下反应板(20)的上表面上并与所述第二流道槽(342)连通。

4.根据权利要求3所述的反应组件，其特征在于，所述第三流道槽(331)和所述第四流道槽(332)之间连接有第一分流柱(41)，所述第五流道槽(351)和所述第六流道槽(352)之间连接有第二分流柱(42)。

5.根据权利要求3所述的反应组件，其特征在于，所述第三流道槽(331)和/或所述第五流道槽(351)的相邻设置的第一槽侧壁(3311)与第二槽侧壁(3312)之间形成夹角，所述夹角在30°-120°的范围内。

6.根据权利要求5所述的反应组件，其特征在于，所述第二流道槽(342)包括第一槽段(3421)以及与所述第一槽段(3421)连通的第二槽段(3422)，所述第一槽段(3421)平行于所述第三流道槽(331)的所述第一槽侧壁(3311)，所述第二槽段(3422)平行于所述第三流道槽(331)的所述第二槽侧壁(3312)。

7.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，多个所述反应单元(30)之间串联设置，相邻的两个所述反应单元(30)中，一个所述反应单元(30)中的所述第一混合缓冲区(33)与另一个所述反应单元(30)中的所述第二混合缓冲区(35)相连通。

8.根据权利要求1所述的反应组件，其特征在于，所述第一进口(51)包括第一进液口(511)和第二进液口(512)，所述进入流道(31)包括第一分支流道(311)、第二分支流道(312)以及汇合流道(313)，所述第一分支流道(311)和所述第二分支流道(312)均与所述汇合流道(313)连通，所述第一分支流道(311)与所述第一进液口(511)连通，所述第二分支流道(312)与所述第二进液口(512)连通。

9.一种反应器，包括反应组件，其特征在于，

所述反应组件为权利要求1至8中任一项所述的反应组件，所述反应器还包括上盖板(60)和下盖板(70)，所述上盖板(60)设置在所述反应组件的上反应板(10)的上方，所述下盖板(70)设置在所述反应组件的下反应板(20)的下方，所述下盖板(70)上设置有与所述第一进口(51)连通的第二进口(53)以及与所述第一出口(52)连通的第二出口(54)；

所述反应组件上设置有第三进口(55)和第三出口(56)；

所述上盖板(60)上设置有与所述第三进口(55)连通的第四进口(61)以及与所述第三出口(56)连通的第四出口(62)，所述上盖板(60)与所述上反应板(10)之间设置有第一换热流道(63)，所述第一换热流道(63)的第一端与所述第四进口(61)连通，所述第一换热流道(63)的第二端与所述第四出口(62)连通；

所述下盖板(70)上设置与所述第三进口(55)连通的第五进口(71)以及与所述第三出口(56)连通的第五出口(72)，所述下盖板(70)与所述下反应板(20)之间设置有第二换热流道(73)，所述第二换热流道(73)的第一端与所述第五进口(71)连通，所述第二换热流道(73)的第二端与所述第五出口(72)连通。

10.根据权利要求9所述的反应器，其特征在于，所述第一换热流道(63)为第一迂回弯折流道，所述第一迂回弯折流道的一部分拐弯处位于所述上盖板(60)的一侧，另一部分拐弯处位于所述上盖板(60)的其他区域，和/或，所述第二换热流道(73)为第二迂回弯折流道，所述第二迂回弯折流道的一部分拐弯处位于所述下盖板(70)的一侧，另一部分拐弯处位于所述下盖板(70)的其他区域。

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