CN217614660U - 一种碳化硅管板结合键合式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳化硅管板结合键合式反应器，具体涉及碳化硅微反应器技术领域，包括两组板式反应组(1)，板式反应组(1)内设有反应通道，相邻两板式反应组(1)相对的一侧设有至少一个流通孔(15)，流通孔(15)与反应通道连通，相邻两板式反应组(1)之间通过流通孔(15)与管式混合层(2)连通，其中板式反应组(1)与管式混合层(2)均由碳化硅材质制成，本实用新型设置板式反应组，通过带有串联通道或并联通道的板式反应组与管式混合层配合，大幅增加了反应器的容积和流量，延长了实际反应路径，使化学反应更充分，同时最大限度地使反应器体积足够小。

Description

一种碳化硅管板结合键合式反应器

技术领域

本实用新型属于碳化硅微反应器技术领域，尤其涉及一种碳化硅管板结合键合式反应器。

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。其利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到1000微米之间的微型反应器，微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别，微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道，因此可实现很高的产量。微反应器有着极好的传热和传质能力，可以实现物料的瞬间均匀混合和高效的传热，因此许多在常规反应器中无法实现的反应都可以微反应器中实现。

现有的碳化硅微反应器主要包括带有反应通道的板式反应层，板式反应层上下两侧设置换热层，板式反应层和换热层通过键合工艺制作成一个紧密连接的整体。而对于复杂的化学反应，为保证其反应足够彻底，通常使用多个碳化硅微反应器串联而成的微反应器机组。现有的管式反应器，其连接管多采用金属或PE管，管板结合部位通常采用O型圈进行密封，这导致传统管式反应器承压一般低于0.5MPa，同时结合部位因材料不同还存在冷热应力不均的问题，导致碳化硅硅板易破裂。目前，还没有一种结构简单、容积大、反应通道长且承压性能好的微反应器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种碳化硅管板结合键合式反应器，其承压性能好，采用碳化硅材质制成，并通过增设带有串联通道或并联通道的板式反应组和多层式反应组与管式混合层配合，增大了反应器的容积，延长了实际反应路径，使化学反应更充分。

所述的碳化硅管板结合键合式反应器，包括两组板式反应组，板式反应组上设有进料孔和出料孔，板式反应组内设有反应通道，相邻两板式反应组相对的一侧设有至少一个流通孔，流通孔与反应通道连通，相邻两板式反应组之间通过流通孔与管式混合层连通，所述板式反应组与管式混合层均由碳化硅材质制成，将碳化硅支撑的管式混合层连通板式反应组，避免了不同材质之间冷夜不均导致的板式反应组易破裂的问题。

其中，所述管式混合层包括至少一个混合管，混合管的个数与流通孔的个数相同。

其中，所述流通孔为阶梯孔，阶梯孔中孔径大的端面与混合管连接。

其中，所述板式反应组包括紧密连接的板式反应层和密封层，板式反应层内侧设有多个通道，所述通道为串联通道或并联通道，密封层上设有与通道连通的流通孔，密封层通过流通孔与管式混合层连接。

其中，所述板式反应组包括紧密连接的板式反应层和密封层，任一板式反应层上设有进料孔和/或出料孔，进料孔、出料孔可以同时设置在一板式反应层上，也可以在一板式反应层上设进料孔，另一板式反应层上设出料孔。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型结构简单紧凑，通过带有串联通道或并联通道的板式反应组与管式混合层配合，大幅增加了反应器的容积和流量，延长了实际反应路径，使化学反应更充分，同时，最大限度地使反应器体积足够小；

2、本实用新型板式反应层与管式混合层通过键合工艺制作而成，承压达到5Mpa，解决了传统管式反应器的管板密封结构耐压不足和冷热应力不均导致的碳化硅硅管破裂问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为本实用新型的爆炸视图。

图3为密封层通道结构示意图。

图中：1、板式反应组；11、板式反应层；12、进料孔；13、出料孔；14、密封层；15、流通孔；16、通道；2、管式混合层；21、混合管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

如图1-2所示，碳化硅管板结合键合式反应器，包括两组板式反应组1，板式反应组1内设有反应通道，相邻两板式反应组1相对的一侧设有至少一个流通孔15，流通孔15与反应通道连通，相邻两板式反应组1之间通过流通孔15与管式混合层2连通；任一板式反应组1上设有进料孔12和出料孔13，两个板式反应组1上也可以分别设有进料孔12和出料孔13；

板式反应组1包括紧密连接的板式反应层11和密封层14，板式反应层11内侧设有多个通道16，任一板式反应层11外侧设有进料孔12和出料孔13，进料孔12和出料孔13分别与不同的通道16连通，密封层14上设有与每个通道16连通的流通孔15，密封层14通过流通孔15与管式混合层2连接，管式混合层2包括多个混合管21，混合管21的个数与流通孔15的个数相同，流通孔15为阶梯孔，阶梯孔中孔径大的端面与混合管21连接。

使用时，混合物料通过进料孔12进入其中一个板式反应层11，经过通道16和相应的流通孔15，进入混合管21，然后进入下一个板式反应层11，再次经过通道16、相应的流通孔15和混合管21流回上一个板式反应层11，如此循环，在此过程中，混合物料进行充分化学反应，直至反应结束，混合物料经出料孔13排出。

其中，本实用新型在制作时，混合管21与板式反应组1通过热压炉利用键合工艺制作而成。

Claims (5)

1.一种碳化硅管板结合键合式反应器，其特征在于：包括两组板式反应组(1)，板式反应组(1)内设有反应通道，相邻两板式反应组(1)相对的一侧设有至少一个流通孔(15)，流通孔(15)与反应通道连通，相邻两板式反应组(1)之间通过流通孔(15)与管式混合层(2)连通，所述板式反应组(1)与管式混合层(2)均由碳化硅材质制成。

2.根据权利要求1所述的碳化硅管板结合键合式反应器，其特征在于：所述管式混合层(2)包括至少一个混合管(21)，混合管(21)的个数与流通孔(15)的个数相同。

3.根据权利要求2所述的碳化硅管板结合键合式反应器，其特征在于：所述流通孔(15)为阶梯孔，阶梯孔中孔径大的端面与混合管(21)连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的碳化硅管板结合键合式反应器，其特征在于：所述板式反应组(1)包括紧密连接的板式反应层(11)和密封层(14)，板式反应层(11)内侧设有多个通道(16)，密封层(14)上设有与通道(16)连通的流通孔(15)，密封层(14)通过流通孔(15)与管式混合层(2)连接。

5.根据权利要求4所述的碳化硅管板结合键合式反应器，其特征在于：所述板式反应层(11)上设有进料孔(12)和/或出料孔(13)。

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