CN210632091U - 一种高导热的碳化硅微通道反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高导热的碳化硅微通道反应装置，涉及微通道反应领域。该一种高导热的碳化硅微通道反应装置，包括第一固定板、第二固定板与反应器，所述第二固定板位于第一固定板的上方且第一固定板与第二固定板之间通过四组螺栓固定连接，所述反应器夹放于第一固定板与第二固定板之间，所述反应器还包括有第一边框。该一种高导热的碳化硅微通道反应装置，能够通过两组芯体实现微通道反应与热量交换的功能，节省了材料，降低制造成本，并且，降低了反应通道与热量交换区域之间的厚度，提高热传导率，还有，能够对反应器各组件进行辅助定位，避免了组装后反应器各组件边缘不规整的现象出现。

Description

一种高导热的碳化硅微通道反应装置

技术领域

本实用新型涉及微通道反应装置领域，具体为一种高导热的碳化硅微通道反应装置。

背景技术

微反应器是一种借助于特殊微加工技术以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应器通常含有小的通道尺寸和通道多样性，流体在这些通道中流动，并要求在这些通道中发生所要求的反应。这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积或体积比率。

在专用于碳化硅的微通道反应装置的设计中存在一定的弊端，首先，现有技术中的碳化硅微通道反应器大部分都是采用间接式传热的方式来外壁进行换热操作，即碳化硅反应器芯片的两侧外壁分别贴合一块热量交换板，通过向热量交换板内注入热媒或冷媒来进行加热和制冷，此类设计至少需要两块热量交换板以及一组芯片，材料成本较高，并且热量交换板与芯片之间的厚度较大，直接影响热传导率；其次，碳化硅微通道反应装置的结构中未设计辅助定位结构，热量交换板与芯片的边缘容易出现不规整现象，不规整形状容易导致热量交换板无法完全覆盖芯片，影响实际使用，为此，我们提出一种高导热的碳化硅微通道反应装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高导热的碳化硅微通道反应装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括第一固定板、第二固定板与反应器，所述第二固定板位于第一固定板的上方且第一固定板与第二固定板之间通过四组螺栓固定连接，所述反应器夹放于第一固定板与第二固定板之间，所述反应器还包括有第一边框，所述第一边框的正上方设置有第一芯体，所述第一芯体的正上方设置有第二芯体，所述第二芯体的正上方设置有第二边框，所述第一边框的顶部外表面嵌入安装有第一隔热板，所述第一芯体的顶部外表面开设有第一反应通道，所述第一芯体的底部外表面开设有第二凹口，所述第二芯体的底部外表面开设有第二反应通道，所述第二芯体的顶部外表面开设有第一凹口，所述第二芯体与第一芯体的一侧外表面均开设有输入端口与输出端口，所述第二边框的顶部外表面嵌入安装有第二隔热板。

优选的，所述第一边框的四角区域开设有第三定位孔，所述第一芯体的四角区域开设有第二定位孔，所述第二芯体的四角区域开设有第一定位孔，所述第二边框的底部四角区域固定安装有定位栓。

优选的，所述第一定位孔、第二定位孔、第三定位孔与定位栓位于同一垂直线上，所述定位栓的长度与第一边框、第一芯体、第二芯体的厚度之和相等。

优选的，所述输入端口与输出端口的数量均为两组，第一组与第一凹口相通，第二组与第二凹口相通。

优选的，所述第一凹口的面积大于第二反应通道分布区域的面积，所述第二凹口的面积大于第一反应通道分布区域的面积。

优选的，所述第一反应通道与第二反应通道的规格相同，所述第一反应通道的两端延伸至第一芯体的前端外壁上，所述第二反应通道的两端延伸至第二芯体的前端外壁上。

优选的，所述第一边框、第一芯体、第二芯体与第二边框的长度、宽度、高度相同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)、该一种高导热的碳化硅微通道反应装置，芯片由第一芯体与第二芯体组成，第一反应通道与第二反应通道组合形成一个完整的反应通道，同时，反应器完成组装后，第一凹口被第二隔热板封闭，第二凹口被第一隔热板封闭，形成两组密闭空间，用于填装热媒或冷媒，两组芯体即可实现微通道反应与热量交换的功能，节省了材料，降低制造成本，并且，降低了反应通道与热量交换区域之间的厚度，提高热传导率。

(2)、该一种高导热的碳化硅微通道反应装置，在组装过程中，定位栓穿过第一定位孔、第二定位与第三定位孔，对反应器各组件进行辅助定位，避免了组装后反应器各组件边缘不规整的现象出现。

附图说明

图1为本实用新型的结构的主视图；

图2为本实用新型中反应器的爆炸图；

图3为本实用新型的图2中A的放大图；

图4为本实用新型中第一芯体的底部结构示意图。

图中：1第一固定板、2第二固定板、3反应器、31第一边框、32第一芯体、33第二芯体、34第二边框、35第一凹口、36第一反应通道、37第二反应通道、38定位栓、39第一定位孔、310第二定位孔、311第三定位孔、312输入端口、313输出端口、314第二凹口、315第一隔热板、316第二隔热板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种高导热的碳化硅微通道反应装置，包括第一固定板1、第二固定板2与反应器3，第二固定板2位于第一固定板1的上方且第一固定板1与第二固定板2之间通过四组螺栓固定连接，反应器3夹放于第一固定板1与第二固定板2之间，完成第一固定板1、第二固定板2与反应器3之间的组装，反应器3还包括有第一边框31，第一边框31的正上方设置有第一芯体32，第一芯体32的正上方设置有第二芯体33，芯片由第一芯体32与第二芯体33组成，第二芯体33的正上方设置有第二边框34，第一边框31的顶部外表面嵌入安装有第一隔热板315，第一芯体32的顶部外表面开设有第一反应通道36，第一芯体32的底部外表面开设有第二凹口314，第二凹口314被第一隔热板315封闭，形成一个密闭空间，用于填装热媒或者冷媒，第二芯体33的底部外表面开设有第二反应通道37，第一反应通道36与第二反应通道37组合形成一个完整的反应通道，反应液体注入后在反应通道内进行反应，第二芯体33的顶部外表面开设有第一凹口35，第一凹口35被第二隔热板316封闭，形成一个密闭空间，用于填装热媒或者冷媒，第二芯体33与第一芯体32的一侧外表面均开设有输入端口312与输出端口313，热媒以及冷媒由输入端口312进入，于输出端口313处排出，进行换热，第二边框34的顶部外表面嵌入安装有第二隔热板316。

第一边框31的四角区域开设有第三定位孔311，第一芯体32的四角区域开设有第二定位孔310，第二芯体33的四角区域开设有第一定位孔39，第二边框34的底部四角区域固定安装有定位栓38，定位栓38穿过第一定位孔39、第二定位孔310与第三定位孔311，对反应器3的各个结构进行辅助定位，避免了组装后反应器3各组件边缘不规整的现象出现，第一定位孔39、第二定位孔310、第三定位孔311与定位栓38位于同一垂直线上，定位栓38的长度与第一边框31、第一芯体32、第二芯体33的厚度之和相等，定位栓38穿过第一定位孔39、第二定位孔310与第三定位孔311后，定位栓38的底部不凸出，确保反应器3的底部外表面为平整面，输入端口312与输出端口313的数量均为两组，第一组与第一凹口35相通，第二组与第二凹口314相通，第一凹口35的面积大于第二反应通道37分布区域的面积，第二凹口314的面积大于第一反应通道36分布区域的面积，即热量交换区域完全覆盖反应区域，避免热量交换出现死角，第一反应通道36与第二反应通道37的规格相同，第一反应通道36的两端延伸至第一芯体32的前端外壁上，第二反应通道37的两端延伸至第二芯体33的前端外壁上，在第一芯体32与第二芯体33前端外表面形成两组圆孔，第一组为进水孔，第二组为出水孔，反应液体由进水孔输入至反应通道内，进行反应，完成反应后，于出水孔处流出，第一边框31、第一芯体32、第二芯体33与第二边框34的长度、宽度、高度相同，避免反应器3的各组件因本身尺寸问题而导致边缘不规整的现象发生。

使用时，对各结构进行组装，定位栓38穿过第一定位孔39、第二定位孔310与第三定位孔311，对反应器3的各个结构进行辅助定位，再将反应器3放置于第一固定板1与第二固定板2之间，使用螺栓将第一固定板1与第二固定板2进行组装，并对反应器3进行夹紧，芯片由第一芯体32与第二芯体33组成，第一反应通道36与第二反应通道37组合形成完整的反应通道，并且，在第一芯体32与第二芯体33前端外表面形成两组圆孔，第一组为进水孔，第二组为出水孔，反应液体由进水孔输入至反应通道内，进行反应，完成反应后，于出水孔处流出，同时，在完成组装后的结构中，第一凹口35被第二隔热板316封闭，第二凹口314被第一隔热板315封闭，形成两组密闭空间，于输入端口312处持续输入热媒或冷媒，对反应通道内物质进行加热或者冷却，两组密闭空间内的热媒或冷媒于输出端口313处排出，进行换热。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种高导热的碳化硅微通道反应装置，包括第一固定板(1)、第二固定板(2)与反应器(3)，所述第二固定板(2)位于第一固定板(1)的上方且第一固定板(1)与第二固定板(2)之间通过四组螺栓固定连接，所述反应器(3)夹放于第一固定板(1)与第二固定板(2)之间，其特征在于：所述反应器(3)还包括有第一边框(31)，所述第一边框(31)的正上方设置有第一芯体(32)，所述第一芯体(32)的正上方设置有第二芯体(33)，所述第二芯体(33)的正上方设置有第二边框(34)，所述第一边框(31)的顶部外表面嵌入安装有第一隔热板(315)，所述第一芯体(32)的顶部外表面开设有第一反应通道(36)，所述第一芯体(32)的底部外表面开设有第二凹口(314)，所述第二芯体(33)的底部外表面开设有第二反应通道(37)，所述第二芯体(33)的顶部外表面开设有第一凹口(35)，所述第二芯体(33)与第一芯体(32)的一侧外表面均开设有输入端口(312)与输出端口(313)，所述第二边框(34)的顶部外表面嵌入安装有第二隔热板(316)。

2.根据权利要求1所述的一种高导热的碳化硅微通道反应装置，其特征在于：所述第一边框(31)的四角区域开设有第三定位孔(311)，所述第一芯体(32)的四角区域开设有第二定位孔(310)，所述第二芯体(33)的四角区域开设有第一定位孔(39)，所述第二边框(34)的底部四角区域固定安装有定位栓(38)。

3.根据权利要求2所述的一种高导热的碳化硅微通道反应装置，其特征在于：所述第一定位孔(39)、第二定位孔(310)、第三定位孔(311)与定位栓(38)位于同一垂直线上，所述定位栓(38)的长度与第一边框(31)、第一芯体(32)、第二芯体(33)的厚度之和相等。

4.根据权利要求1所述的一种高导热的碳化硅微通道反应装置，其特征在于：所述输入端口(312)与输出端口(313)的数量均为两组，第一组与第一凹口(35)相通，第二组与第二凹口(314)相通。

5.根据权利要求1所述的一种高导热的碳化硅微通道反应装置，其特征在于：所述第一凹口(35)的面积大于第二反应通道(37)分布区域的面积，所述第二凹口(314)的面积大于第一反应通道(36)分布区域的面积。

6.根据权利要求1所述的一种高导热的碳化硅微通道反应装置，其特征在于：所述第一反应通道(36)与第二反应通道(37)的规格相同，所述第一反应通道(36)的两端延伸至第一芯体(32)的前端外壁上，所述第二反应通道(37)的两端延伸至第二芯体(33)的前端外壁上。

7.根据权利要求1或2所述的一种高导热的碳化硅微通道反应装置，其特征在于：所述第一边框(31)、第一芯体(32)、第二芯体(33)与第二边框(34)的长度、宽度、高度相同。

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