CN114405429A - 一种套管式微通道反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种套管式微通道反应器,涉及微通道反应器技术领域,包括包括微反应器主体,所述微反应器主体的内部上端安装有循环机构,所述循环机构包括第一管道,所述第一管道的上端固定安装在密封盘的下表面上,所述第一管道的外壁上套设安装有反应物汇集机构,所述反应物汇集机构包括反应物汇集环,通过循环第一接头与外界设备连接,能够将温度介质输入进连接管与第二管道的内部,通过第二管道内部的介质与流动在第三管道中的介质与反应物质快速换热,快速达到理想的温度,并且通过第三管道与第一管道流动到流体循环汇集腔的内部,通过循环第二接头流出,从而能够同步控制若干个反应物汇集腔内部反应物质的温度。
Description
技术领域
本发明涉及微通道反应器技术领域,具体为一种套管式微通道反应器。
背景技术
微通道反应器是一种单位反应界面尺度为微米级的化学反应系统,由于他具有微尺度,扩散距离短,大比表面积,小体积等特点,微通道反应器分为板式微通道反应器与套管式微通道反应器,套管式微通道反应器具有处理量大,投资小,制造工艺简单,对于压力和温度没有限制一系列优点,如申请号为CN201921872087.6的专利所提出的一种套管式微通道反应器,包括筒体,筒体内部设有若干个腔体,相邻腔体之间通过隔板隔开,所述隔板外侧安装法兰,相邻腔体之间通过若干管道形成的微通环隙进行连通。本实用新型,所述一种套管式微通道反应器,结构合理,设计新颖,做到了在环隙微通道内混合,环隙微通道内反应,环隙微通道内换热。强化了传质,传热。增加了反应效率。各个腔体可以通过法兰拆卸下来,便于进行清理和检修。相比较于板式微通道反应器,套管式微通道反应器的温度和压力没有上限使用要求,结构安全可靠。
但是上述的技术方案,在使用时,无法使无法同时调节不同反应腔体内部反应物质的温度,不利于人们进行使用,并且在反应腔内部加入反应物质后,无法防止反应物质回流,会导致材料的浪费,因此我们对此做出改进,提出一种套管式微通道反应器。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种套管式微通道反应器,解决了在使用时,无法使无法同时调节不同反应腔体内部反应物质的温度,不利于人们进行使用,并且在反应腔内部加入反应物质后,无法防止反应物质回流,会导致材料的浪费。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种套管式微通道反应器,包括微反应器主体,所述微反应器主体的内部上端安装有循环机构,所述循环机构包括第一管道,所述第一管道的上端固定安装在密封盘的下表面上,所述第一管道的外壁上套设安装有反应物汇集机构,所述反应物汇集机构包括反应物汇集环,所述反应物汇集环套设安装在第一管道的外壁上,所述反应物汇集环固定安装在微反应器主体的内壁上,所述微反应器主体的内部位于反应物汇集环的下方设置有反应物加料机构,所述反应物加料机构包括第二分隔板,所述第二分隔板有若干个均固定安装在反应物汇集环的下表面上。
作为优选的,所述反应物汇集环的内部为空心状态,所述反应物汇集环内部固定安装有若干分隔板,所述反应物汇集环内部通过若干个分隔板分隔成若干个反应物汇集腔。
作为优选的,所述反应物汇集环的外壁上位于每个反应物汇集腔的上端均固定安装有第一接头,所述第一接头的一端穿过微反应器主体的外壁固定安装在微反应器主体的外壁上,所述第一接头的内部与反应物汇集腔的内部连通。
作为优选的,所述反应物汇集环的外壁上位于每个反应物汇集腔的下端均固定安装有第二接头,所述第二接头的一端穿过微反应器主体的外壁固定安装在微反应器主体的外壁上,所述第二接头的内部与反应物汇集腔的内部连通。
作为优选的,所述密封盘固定安装在微反应器主体的内壁上,所述密封盘与微反应器主体密封连接,所述第一管道的内部设置有第二管道。
作为优选的,所述第二管道的下端外壁上固定安装有密封环,所述密封环的外壁固定安装在第二管道的内壁上,所述第二管道的外壁上安装有若干个个第三管道,若干所述第三管道与若干个反应物汇集腔一一对应设置,若干所述第三管道分别设置在若干个反应物汇集腔的内部。
作为优选的,每个所述第三管道的一端均固定安装在第二管道外壁上位于密封环的下方,所述第三管道的另一端固定安装在第二管道外壁上位于密封环的上方,所述第三管道的两端内部均与第二管道的内部连通。
作为优选的,所述第二管道的上端固定安装并连通有连接管,所述连接管的上端穿过微反应器主体的外壁与循环第一接头的下端固定连接,所述循环第一接头固定安装在微反应器主体的外壁上,所述微反应器主体上位于循环第一接头的一侧固定安装有循环第二接头,所述循环第二接头的内部与流体循环汇集腔的内部连通。
作为优选的,所述第二分隔板与反应物汇集环、微反应器主体的内壁固定并密封连接,所述微反应器主体的内部下端通过若干第二分隔板分隔成若干个反应物输入腔,若干反应物输入腔与若干个反应物汇集腔一一对应设置,所述微反应器主体外壁上固定安装有若干个输入接头,每个所述反应物输入腔的内部均设置有输入管。
作为优选的,所述输入管包括输入管主体,所述输入管主体的固定安装反应物汇集环的下表面上,所述反应物汇集环的内部与反应物汇集腔的内部连通,所述输入管主体的内部下端设置有锥形输入孔,所述锥形输入孔的内部上滑动安装有锥形密封块,所述锥形输入孔上端固定安装有若干个导向块,每个所述导向块均滑动安装在输入管主体内壁上开设的导向槽内部。
(三)有益效果
本发明提供了一种套管式微通道反应器。具备以下有益效果:
首先通过循环第一接头与外界设备连接,能够将温度介质输入进连接管与第二管道的内部,通过第二管道内部的介质与流动在第三管道中的介质与反应物质快速换热,快速达到理想的温度,并且通过第三管道与第一管道流动到流体循环汇集腔的内部,通过循环第二接头流出,从而能够同步控制若干个反应物汇集腔内部反应物质的温度。
使管到通过输入接头内部与输入管主体连接,在管道向内部输入输入时,使物质推动锥形密封块通过导向块以导向槽为路径向上移动,使物质通过缝隙进入反应物汇集腔的内部,在管道停止输入后,使锥形密封块通过重力的影响下通过导向块以导向槽为路径移动复位,连接在锥形输入孔的内部,将锥形输入孔密封,从而防止反应物质回流。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的俯视结构示意图;
图3为本发明图2中的A-A处的剖切结构示意图;
图4为本发明图3中的B处的放大结构示意图;
图5为本发明图3中的C处的放大结构示意图;
图6为本发明的前视结构示意图;
图7为本发明图6中的D-D处的剖切结构示意图。
其中,1、微反应器主体;2、循环机构;201、密封盘;202、第一管道;203、第二管道;204、密封环;205、第三管道;206、连接管;207、循环第一接头;208、循环第二接头;209、流体循环汇集腔;3、反应物汇集机构;301、反应物汇集环;302、第一接头;303、分隔板;304、反应物汇集腔;305、第二接头;4、反应物加料机构;401、第二分隔板;402、输入接头;403、反应物输入腔;404、输入管;404a、输入管主体;404b、锥形输入孔;404c、锥形密封块;404d、导向块;404e、导向槽。
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。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。
实施例:
如图1、2、3、4、5、6、7所示,本发明实施例提供一种套管式微通道反应器,包括微反应器主体1,所述微反应器主体1的内部上端安装有循环机构2,所述循环机构2包括第一管道202,所述第一管道202的上端固定安装在密封盘201的下表面上,所述第一管道202的外壁上套设安装有反应物汇集机构3,所述反应物汇集机构3包括反应物汇集环301,所述反应物汇集环301套设安装在第一管道202的外壁上,所述反应物汇集环301固定安装在微反应器主体1的内壁上,所述微反应器主体1的内部位于反应物汇集环301的下方设置有反应物加料机构4,所述反应物加料机构4包括第二分隔板401,所述第二分隔板401有若干个均固定安装在反应物汇集环301的下表面上。
其中,所述反应物汇集环301的内部为空心状态,所述反应物汇集环301内部固定安装有若干分隔板303,所述反应物汇集环301内部通过若干个分隔板303分隔成若干个反应物汇集腔304。
需要说明的是,所述反应物汇集环301的外壁上位于每个反应物汇集腔304的上端均固定安装有第一接头302,所述第一接头302的一端穿过微反应器主体1的外壁固定安装在微反应器主体1的外壁上,所述第一接头302的内部与反应物汇集腔304的内部连通,所述反应物汇集环301的外壁上位于每个反应物汇集腔304的下端均固定安装有第二接头305,所述第二接头305的一端穿过微反应器主体1的外壁固定安装在微反应器主体1的外壁上,所述第二接头305的内部与反应物汇集腔304的内部连通,通过每个反应物汇集腔304均与一个第一接头302、一个第二接头305连接,通过第二接头305与第一接头302能够向能够向反应物汇集腔304内部加入反应物质。
需要说明的是,所述密封盘201固定安装在微反应器主体1的内壁上,所述密封盘201与微反应器主体1密封连接,所述第一管道202的内部设置有第二管道203,所述第二管道203的下端外壁上固定安装有密封环204,所述密封环204的外壁固定安装在第二管道203的内壁上,所述第二管道203的外壁上安装有若干个个第三管道205,若干所述第三管道205与若干个反应物汇集腔304一一对应设置,若干所述第三管道205分别设置在若干个反应物汇集腔304的内部,每个所述第三管道205的一端均固定安装在第二管道203外壁上位于密封环204的下方,所述第三管道205的另一端固定安装在第二管道203外壁上位于密封环204的上方,所述第三管道205的两端内部均与第二管道203的内部连通,所述第二管道203的上端固定安装并连通有连接管206,所述连接管206的上端穿过微反应器主体1的外壁与循环第一接头207的下端固定连接,所述循环第一接头207固定安装在微反应器主体1的外壁上,所述微反应器主体1上位于循环第一接头207的一侧固定安装有循环第二接头208,所述循环第二接头208的内部与流体循环汇集腔209的内部连通,通过循环第一接头207能够将物质输入连接管206的内部,并进入第二管道203的内部,使物质能够进入第一管道202内密封环204的下方,并且进入若干个第三管道205的内部,使若干第三管道205与反应物质进行换热。
需要说明的是,所述第二分隔板401与反应物汇集环301、微反应器主体1的内壁固定并密封连接,所述微反应器主体1的内部下端通过若干第二分隔板401分隔成若干个反应物输入腔403,若干反应物输入腔403与若干个反应物汇集腔304一一对应设置,所述微反应器主体1外壁上固定安装有若干个输入接头402,每个所述反应物输入腔403的内部均设置有输入管404,通过若干反应物输入腔403与若干个反应物汇集腔304一一对应,使若干反应物输入腔403内部的输入管主体404a与若干个反应物汇集腔304也一一对应,通过若干个输入管主体404a能够向若干个反应物汇集腔304内部增加反应物质。
需要说明的是,所述输入管404包括输入管主体404a,所述输入管主体404a的固定安装反应物汇集环301的下表面上,所述反应物汇集环301的内部与反应物汇集腔304的内部连通,所述输入管主体404a的内部下端设置有锥形输入孔404b,所述锥形输入孔404b的内部上滑动安装有锥形密封块404c,所述锥形输入孔404b上端固定安装有若干个导向块404d,每个所述导向块404d均滑动安装在输入管主体404a内壁上开设的导向槽404e内部,通过锥形密封块404c连接在锥形输入孔404b的内部,在停止向输入管主体404a内部输入反应物质时,通过重力的影响使锥形密封块404c以导向槽404e为路径移动连接在锥形输入孔404b的内部。
工作原理:
在使用时,首先通过若干个第一接头302、若干个第二接头305与若干个反应物汇集腔304连接,能够向反应物汇集腔304内部加入反应物质,通过循环第一接头207与外界设备连接,能够将温度介质输入进连接管206与第二管道203的内部,通过第二管道203内部的介质与流动在第三管道205中的介质与反应物质快速换热,快速达到理想的温度,并且通过第三管道205与第一管道202流动到流体循环汇集腔209的内部,通过循环第二接头208流出,从而能够循环流动控制反应物汇集腔304内部反应物质的温度,将管到通过输入接头402内部与输入管主体404a连接,在管道向内部输入输入时,使物质推动锥形密封块404c通过导向块404d以导向槽404e为路径向上移动,使物质通过缝隙进入反应物汇集腔304的内部,在管道停止输入后,使锥形密封块404c通过重力的影响下通过导向块404d以导向槽404e为路径移动复位,连接在锥形输入孔404b的内部,将锥形输入孔404b密封,从而防止反应物质回流。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个引用结构”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种套管式微通道反应器,包括微反应器主体(1),其特征在于:所述微反应器主体(1)的内部上端安装有循环机构(2),所述循环机构(2)包括第一管道(202),所述第一管道(202)的上端固定安装在密封盘(201)的下表面上,所述第一管道(202)的外壁上套设安装有反应物汇集机构(3);所述反应物汇集机构(3)包括反应物汇集环(301),所述反应物汇集环(301)套设安装在第一管道(202)的外壁上,所述反应物汇集环(301)固定安装在微反应器主体(1)的内壁上,所述微反应器主体(1)的内部位于反应物汇集环(301)的下方设置有反应物加料机构(4),所述反应物加料机构(4)包括第二分隔板(401),所述第二分隔板(401)有若干个均固定安装在反应物汇集环(301)的下表面上。
2.根据权利要求1所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述反应物汇集环(301)的内部为空心状态,所述反应物汇集环(301)内部固定安装有若干分隔板(303),所述反应物汇集环(301)内部通过若干个分隔板(303)分隔成若干个反应物汇集腔(304)。
3.根据权利要求2所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述反应物汇集环(301)的外壁上位于每个反应物汇集腔(304)的上端均固定安装有第一接头(302),所述第一接头(302)的一端穿过微反应器主体(1)的外壁固定安装在微反应器主体(1)的外壁上,所述第一接头(302)的内部与反应物汇集腔(304)的内部连通。
4.根据权利要求2所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述反应物汇集环(301)的外壁上位于每个反应物汇集腔(304)的下端均固定安装有第二接头(305),所述第二接头(305)的一端穿过微反应器主体(1)的外壁固定安装在微反应器主体(1)的外壁上,所述第二接头(305)的内部与反应物汇集腔(304)的内部连通。
5.根据权利要求1所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述密封盘(201)固定安装在微反应器主体(1)的内壁上,所述密封盘(201)与微反应器主体(1)密封连接,所述第一管道(202)的内部设置有第二管道(203)。
6.根据权利要求5所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述第二管道(203)的下端外壁上固定安装有密封环(204),所述密封环(204)的外壁固定安装在第二管道(203)的内壁上,所述第二管道(203)的外壁上安装有若干个个第三管道(205),若干所述第三管道(205)与若干个反应物汇集腔(304)一一对应设置,若干所述第三管道(205)分别设置在若干个反应物汇集腔(304)的内部。
7.根据权利要求5所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:每个所述第三管道(205)的一端均固定安装在第二管道(203)外壁上位于密封环(204)的下方,所述第三管道(205)的另一端固定安装在第二管道(203)外壁上位于密封环(204)的上方,所述第三管道(205)的两端内部均与第二管道(203)的内部连通。
8.根据权利要求1所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述第二管道(203)的上端固定安装并连通有连接管(206),所述连接管(206)的上端穿过微反应器主体(1)的外壁与循环第一接头(207)的下端固定连接,所述循环第一接头(207)固定安装在微反应器主体(1)的外壁上,所述微反应器主体(1)上位于循环第一接头(207)的一侧固定安装有循环第二接头(208),所述循环第二接头(208)的内部与流体循环汇集腔(209)的内部连通。
9.根据权利要求1所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述第二分隔板(401)与反应物汇集环(301)、微反应器主体(1)的内壁固定并密封连接,所述微反应器主体(1)的内部下端通过若干第二分隔板(401)分隔成若干个反应物输入腔(403),若干反应物输入腔(403)与若干个反应物汇集腔(304)一一对应设置,所述微反应器主体(1)外壁上固定安装有若干个输入接头(402),每个所述反应物输入腔(403)的内部均设置有输入管(404)。
10.根据权利要求9所述的一种套管式微通道反应器,其特征在于:所述输入管(404)包括输入管主体(404a),所述输入管主体(404a)的固定安装反应物汇集环(301)的下表面上,所述反应物汇集环(301)的内部与反应物汇集腔(304)的内部连通,所述输入管主体(404a)的内部下端设置有锥形输入孔(404b),所述锥形输入孔(404b)的内部上滑动安装有锥形密封块(404c),所述锥形输入孔(404b)上端固定安装有若干个导向块(404d),每个所述导向块(404d)均滑动安装在输入管主体(404a)内壁上开设的导向槽(404e)内部。
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