CN218688861U - 一种简易的多通道微混合器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种简易的多通道微混合器装置，包括反应腔座、螺纹连接口和排料座，所述反应腔座上方设置有螺纹连接口，且反应腔座的下方中部设置有排料座，并且排料座的内部设置有出料管，所述螺纹连接口的底部且位于反应腔座的上表面开设有进料口，且反应腔座的中部设置有混合腔体，并且混合腔体的内侧通过进口通道与进料口相连通，所述混合腔体的中部开设有出料口，且出料口的下方与出料管的上方相连通。该一种简易的多通道微混合器装置，能够使液体在混合腔体内多股流体进行涡流湍动混合，在瞬时完成混合后，进入螺旋管进一步混合，更好的进料流均质化、延长平均停留时间以及有较窄的停留时间分布。
Description
技术领域
本实用新型涉及流体微混合相关技术领域，具体为一种简易的多通道微混合器装置。
背景技术
微反应技术作为化工过程强化的重要手段之一，具有小型化以及强化的优势特性，可提高过程的安全性，推进实验室成果的实用化进程。与基于微流体的生化分析系统不同，液体样品的混合被认为是在短时间内实现合适化学反应最具有挑战性的过程之一。
最近对大型微型混合器(具有数百微米到几毫米的特征长度尺度)的研究，其中允许发展一些流动不稳定性，导致在特定操作条件下产生湍流和湍流混合。这种装置具有被动微混合器的主要优点，例如更可控的工艺条件、更好更快的进料流均质化、较短的平均停留时间和较窄的停留时间分布。
但是微流体体系中混合主要以扩散为主导，在微观尺度上有较低的雷诺数，扩散驱动的混合耗时且效率低下。且现有的微混合器结构复杂，其制造和设置十分的不便，价格昂贵，针对上述问题，在原有的微混合器装置的基础上进行创新设计。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种简易的多通道微混合器装置，以解决上述背景技术中提出问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种简易的多通道微混合器装置，包括反应腔座、螺纹连接口和排料座，所述反应腔座上方设置有螺纹连接口，且反应腔座的下方中部设置有排料座，并且排料座的内部设置有出料管，所述螺纹连接口的底部且位于反应腔座的上表面开设有进料口，且反应腔座的中部设置有混合腔体，并且混合腔体的内侧通过进口通道与进料口相连通，所述混合腔体的中部开设有出料口，且出料口的下方与出料管的上方相连通。
优选的，所述螺纹连接口与反应腔座以及反应腔座与排料座均为一体化结构，所述螺纹连接口可与注射泵相连，用于连接外部管道。
优选的，所述螺纹连接口在反应腔座的上方设置有四组，且螺纹连接口的宽为1mm，腔体直径4mm，深度均为1.5mm，其螺纹连接口中部的进料口直径为1.2mm。
优选的，所述出料管呈螺旋状设置，且出料管镶嵌在排料座的内部，并且出料管的管径大小与出料口直径一致。
优选的，所述进口通道设置有四组，且4个进口通道均与混合腔体相切。
优选的，上面所述微混合器由光固化3打印制作。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一种简易的多通道微混合器装置，结构单一、允许多股进料，是一种混合效果较强的微混合器，依靠高流速能实现多种液体的混合，能够使液体在混合腔体内多股流体进行涡流湍动混合，在瞬时完成混合后，进入螺旋管进一步混合，更好的进料流均质化、延长平均停留时间以及有较窄的停留时间分布。
附图说明
图1为本实用新型正视结构示意图；
图2为本实用新型俯视结构示意图；
图3为本实用新型反应腔座俯剖视结构示意图；
图4为本实用新型出料管结构示意图；
图5为本实用新型雷诺数数据对比图。
图中：1、反应腔座；2、螺纹连接口；3、排料座；4、出料管；5、进料口；6、进口通道；7、混合腔体；8、出料口。
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。
实施例一：
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种简易的多通道微混合器装置，包括反应腔座1、螺纹连接口2和排料座3，反应腔座1上方设置有螺纹连接口2，螺纹连接口2与反应腔座1以及反应腔座1与排料座3均为一体化结构，螺纹连接口2可与注射泵或其他驱动相连，用于连接外部管道，便于流体的进入，且反应腔座1的下方中部设置有排料座3，并且排料座3的内部设置有出料管4，螺纹连接口2在反应腔座1的上方设置有四组，且螺纹连接口2的宽为1mm，腔体直径4mm，深度均为1.5mm，其螺纹连接口2中部的进料口5直径为1.2mm，能够使多股流进入小腔室内，在混合过程中，足够高的过饱和度和快速混合可以促进相对于生长的快速成核，从而导致均匀的成核和扩散；
请参阅图1-4，螺纹连接口2的底部且位于反应腔座1的上表面开设有进料口5，且反应腔座1的中部设置有混合腔体7，并且混合腔体7的内侧通过进口通道6与进料口5相连通，进口通道6设置有四组，且4个进口通道6 均与混合腔体7相切，四个毫米级的方形的进口通道6与混合腔体7相切，其毫米级的通道具有较大的比表面积和体积比，能够有效的强化传质过程，混合腔体7的中部开设有出料口8，且出料口8的下方与出料管4的上方相连通，出料管4呈螺旋状设置，且出料管4镶嵌在排料座3的内部，并且出料管4的管径大小与出料口8直径一致，更好的进料流均质化、延长平均停留时间以及有较窄的停留时间。
实施例二：
使用制作的微混合器，对混合腔体进行数值模拟和竞争反应实验。
以Ansys 19.2 fluent软件对反应流体进行模拟仿真，流体交错进入微混合器中，以Villermaux-Dushman竞争反应为主，通过实验和数值模拟对多通道微混合器混合腔体的混合程度进行衡量，对于微混合器来说，混合效率是衡量微混合器的一个重要指标，以偏析指数(Xs)为主,当XS＝0,流体完全混合。XS＝1，流体处于分离状态，不发生混合。其中0<XS<1。在腔体出口处，通过比较不同雷诺数下混合腔体内混合程度，其中，由图5可以看出，高雷诺数下，混合腔体内的湍动程度增强，偏析指数降低，进一步增强了流体混合程度
工作原理：首先，将不同流体通过反应腔座1上方螺纹连接口2内，使得流体通过进料口5进入微混合器的进口通道6，通常螺纹连接口2会与与微阀、微泵等相连接，为了诱导涡流的产生，四个进口通道6水平面与混合腔体7相切进入，流体会在进口通道6内向前流动，在混合腔内7流体混合、碰撞，产生强烈的涡流，之后流出中心出料口8处，经过出料口8下方呈螺旋状设置的出料管4排出，这就是该简易的多通道微混合器装置的使用原理，同时该注意的是该微混合器由光固化3D打印制作,且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
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 (5)
1.一种简易的多通道微混合器装置，包括反应腔座(1)、螺纹连接口(2)和排料座(3)，其特征在于：所述反应腔座(1)上方设置有螺纹连接口(2)，且反应腔座(1)的下方中部设置有排料座(3)，并且排料座(3)的内部设置有出料管(4)，所述螺纹连接口(2)的底部且位于反应腔座(1)的上表面开设有进料口(5)，且反应腔座(1)的中部设置有混合腔体(7)，并且混合腔体(7)的内侧通过进口通道(6)与进料口(5)相连通，所述混合腔体(7)的中部开设有出料口(8)，且出料口(8)的下方与出料管(4)的上方相连通。
2.根据权利要求1所述的一种简易的多通道微混合器装置，其特征在于：所述螺纹连接口(2)与反应腔座(1)以及反应腔座(1)与排料座(3)均为一体化结构，所述螺纹连接口(2)可与注射泵相连，用于连接外部管道。
3.根据权利要求1所述的一种简易的多通道微混合器装置，其特征在于：所述螺纹连接口(2)在反应腔座(1)的上方设置有四组，且螺纹连接口(2)的宽为1mm，腔体直径4mm，深度均为1.5mm，其螺纹连接口(2)中部的进料口(5)直径为1.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种简易的多通道微混合器装置，其特征在于：所述出料管(4)呈螺旋状设置，且出料管(4)镶嵌在排料座(3)的内部，并且出料管(4)的管径大小与出料口(8)直径一致。
5.根据权利要求1所述的一种简易的多通道微混合器装置，其特征在于：所述进口通道(6)设置有四组，且4个进口通道(6)均与混合腔体(7)相切。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202221798738.3U CN218688861U (zh) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 一种简易的多通道微混合器装置 |
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Publications (1)
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| CN218688861U true CN218688861U (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=85627270
Family Applications (1)
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| CN202221798738.3U Active CN218688861U (zh) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 一种简易的多通道微混合器装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN218688861U (zh) |
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2022
- 2022-07-13 CN CN202221798738.3U patent/CN218688861U/zh active Active
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