KR100740771B1 - Micromixer - Google Patents
Micromixer Download PDFInfo
- Publication number
- KR100740771B1 KR100740771B1 KR1020050089301A KR20050089301A KR100740771B1 KR 100740771 B1 KR100740771 B1 KR 100740771B1 KR 1020050089301 A KR1020050089301 A KR 1020050089301A KR 20050089301 A KR20050089301 A KR 20050089301A KR 100740771 B1 KR100740771 B1 KR 100740771B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- grooves
- mixing
- plate
- present
- mixer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00783—Laminate assemblies, i.e. the reactor comprising a stack of plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00819—Materials of construction
- B01J2219/00835—Comprising catalytically active material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00889—Mixing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/0095—Control aspects
- B01J2219/00984—Residence time
Abstract
본 발명은 마이크로 혼합기에 관한 것으로, 상판(2), 하판(3) 및 결속구(4)를 결합하여 된 마이크로 혼합기에 있어서, 상기 상판(2)의 일측 상면에 좌,우측 및 상부 유입 노즐(5),(6),(7)을 장착하고 나사 결합구(9)를 형성하며, 타측 저면에는 좌,우측,상부 요홈(11'),(12'),(13') 및 혼합 요홈(14'), 그리고 이들 외곽으로 패킹홈(15')을 각 형성하며, 상기 하판(3)은 상기 상판(2)에 대응하여 일측 상면에 좌,우측,상부 요홈(11),(12),(13) 및 혼합 요홈(14), 그리고 이들 외곽으로 패킹홈(15)을 각 형성하고 나사 결합구(16)를 갖추며, 상기 결속구(4)에는 출구 노즐(8)을 장착한 것을 특징으로 하는 마이크로 혼합기에 관한 것이다.The present invention relates to a micro mixer, in which the upper plate (2), the lower plate (3) and the binding port (4) are combined, the left, right and upper inflow nozzles ( 5), (6), (7) are mounted and the screw coupling holes (9) are formed, and at the bottom of the other side, left, right, upper grooves (11 '), (12'), (13 ') and mixing grooves ( 14 '), and the packing grooves 15' are formed to the outer periphery, and the lower plate 3 corresponds to the upper plate 2 on the left, right, upper grooves 11, 12, 12, (13) and the mixing groove (14), and the packing grooves (15) are formed in each of the outer periphery, and the screw coupling hole (16), the binding hole (4) is characterized in that the outlet nozzle (8) It relates to a micro mixer.
본 발명의 마이크로 혼합기는 2 이상의 유체를 반응 혼합하여 공급하는 경우, 상기 좌,우측 및 상부 유입 노즐(5),(6),(7)을 통해 들어오는 유체 원액이 상호 유량의 차이가 크더라도 상판(2)과 하판(3)의 좌,우측,상부 요홈(11),(11'),(12),(12'),(13),(13') 및 혼합 요홈(14),(14')이 결합하여 형성된 혼합 유로를 따라 충분히 혼합되어 출구 노즐(8)로 공급될 수 있으므로 혼합능률을 높이고 결국에는 반응 수율을 향상시킬 수 있다.When the micromixer of the present invention reacts and supplies two or more fluids to each other, the top plate of the fluid stock solution introduced through the left, right, and top inlet nozzles 5, 6, and 7 may have a large difference in mutual flow rate. Left, right, upper grooves (11), (11 '), (12), (12'), (13), (13 ') and mixing grooves (14), (14) of (2) and lower plate (3) ') Can be sufficiently mixed along the mixing flow path formed by the combination and supplied to the outlet nozzle 8, thereby increasing the mixing efficiency and eventually improving the reaction yield.
마이크로, 혼합기, 유체, 반응, 수율 Micro, mixer, fluid, reaction, yield
Description
도1은 본 발명의 마이크로 혼합기의 사시도1 is a perspective view of a micromixer of the present invention
도2는 본 발명의 마이크로 혼합기의 하판 분리 사시도Figure 2 is a bottom perspective view of the micro mixer of the present invention
도3은 본 발명의 마이크로 혼합기의 상판의 타측 저면도Figure 3 is a bottom view of the other side of the top plate of the micromixer of the present invention
도4는 본 발명의 마이크로 혼합기에 장착되는 흑연패킹의 사시도Figure 4 is a perspective view of the graphite packing mounted to the micro mixer of the present invention
도5는 본 발명의 마이크로 혼합기의 주요부의 설명도5 is an explanatory diagram of a main part of the micromixer of the present invention;
도6은 본 발명의 마이크로 혼합기에 장착되는 유량 조절 모듈의 사시도Figure 6 is a perspective view of a flow control module mounted to the micro mixer of the present invention
* 도면 중의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1. 마이크로 혼합기 2. 상판 3. 하판1.
4. 결속구 5. 좌측 유입 노즐 6. 우측 유입 노즐4. Binding
7. 상부 유입 노즐 8. 출구 노즐 9.10.16 나사 결합구7.
11.11' 좌측 요홈 12.12' 우측 요홈 13.13' 상부 요홈11.11 'left groove 12.12' right groove 13.13 'upper groove
14. 혼합 요홈 15. 패킹홈 17. 좌측 유입구14.
18. 우측 유입구 19. 상부 유입구 20 흑연패킹18.
21. 유량 조절 모듈 22. 모듈 요홈21.
본 발명은 마이크로 혼합기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 상판, 하판 및 결속구를 결합하여 된 마이크로 혼합기에 있어서, 상기 상판의 일측 상면에 좌,우측 및 상부 유입 노즐을 장착하고 나사 결합구를 형성하며, 타측 저면에는 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈, 그리고 이들 외곽으로 패킹홈을 각 형성하며, 상기 하판은 상기 상판에 대응하여 일측 상면에 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈, 그리고 이들 외곽으로 패킹홈을 각 형성하고 나사 결합구를 갖추며, 상기 결속구에는 출구 노즐을 장착한 것을 특징으로 하는 마이크로 혼합기에 관한 것이다.The present invention relates to a micro mixer, and more particularly, to a micro mixer in which a top plate, a bottom plate, and a binding hole are combined, the left, right, and top inlet nozzles are mounted on one side of the top plate, and a screw coupler is formed. On the other bottom, left, right, upper grooves and mixing grooves, and the packing grooves are formed in the outer periphery, respectively, the lower plate corresponding to the upper plate, the left, right, upper grooves and mixing grooves, and to the outside of one side It relates to a micro mixer, each of which is formed with a packing groove and is provided with a screw fitting, and wherein the binding hole is equipped with an outlet nozzle.
본 발명의 마이크로 혼합기는 2 이상의 유체를 반응 혼합하여 공급하는 경우, 상기 좌,우측 및 상부 유입 노즐을 통해 들어오는 유체 원액이 상호 유량의 차이가 크더라도 상판과 하판의 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈이 결합하여 형성된 혼합 유로를 따라 충분히 혼합되어 출구 노즐로 공급될 수 있으므로 혼합능률을 높이고 결국에는 반응 수율을 향상시킬 수 있다.When the micromixer of the present invention reacts and supplies two or more fluids, the upper, lower, left, right, upper recesses and mixing of the upper and lower plates may be obtained even if the fluid stock solution flowing through the left, right and upper inlet nozzles has a large difference in mutual flow rate. The grooves can be sufficiently mixed along the mixing flow path formed by the concavity to be supplied to the outlet nozzle, thereby increasing the mixing efficiency and ultimately improving the reaction yield.
일반적으로, 화학반응에 있어서 기존의 마이크로 혼합기는 두 종류의 용액을 혼합하여 송출하는 가장 기본적인 형식이었다. 그러나 화학반응에 있어서 두 혼합액이 정해진 당량으로 혼합되어야 하며 각각의 용액도 최적의 농도가 정해져 있으므로 이에 따라 두 유체의 유속이 결정되게 된다. 이 때 두 유체의 유속 차이가 10 배에서 100배 이상차이가 날수가 있으며 이 때 혼합기의 효율은 떨어지게 된다. In general, in the chemical reaction, the conventional micromixer was the most basic form of mixing and sending two kinds of solutions. However, in the chemical reaction, the two mixed liquids must be mixed at a predetermined equivalent weight, and the optimum concentration of each solution is determined. Therefore, the flow rates of the two fluids are determined accordingly. At this time, the difference in flow velocity between the two fluids may be 10 to 100 times or more, and the efficiency of the mixer is reduced.
기존의 혼합기는 기본적으로 두 유체가 같은 유속으로 도입되어 혼합채널에서 섞이며 이때 최대 효율을 나타낸다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서 모델 반 응으로 채택한 리튬화반응(Lithiation 반응)의 경우에는 특히 빠른 유속으로 도입되는 용매인 THF에 수십 PPM의 수분이 느린 유속으로 들어오는 부틸리튬(butyl lithium)과 결합하여 느린 유속으로 나오는 입구를 수산화리튬의 고체 침전으로 서서히 막아 장기운전을 할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 반응 혼합기의 입구구조를 개선할 필요가 있다. In conventional mixers, two fluids are introduced at the same flow rate and mixed in a mixing channel. For example, in the case of the lithiation reaction (Lithiation reaction) adopted as a model reaction in the embodiment of the present invention, butyl lithium which enters at a slow flow rate of several tens of PPM into THF, which is a solvent introduced at a high flow rate, in particular The long-term operation is prevented by slowly blocking the inlet coming out at a slow flow rate with solid hydroxide of lithium hydroxide. In order to solve this problem, it is necessary to improve the inlet structure of the reaction mixer.
따라서, 본 발명에서는 이러한 점을 개선한 것으로, 상판, 하판 및 결속구를 결합하여 된 마이크로 혼합기에 있어서, 상기 상판에 좌,우측 및 상부 유입 노즐을 장착하고 상판과 이에 접하는 하판에 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈을 형성함으로써, 2 이상의 유체가 서로 다른 유량으로 유입되는 경우에도 이들의 결합으로 인해 형성된 유로를 따라 충분히 혼합되어 출구 노즐로 공급될 수 있도록 하는 마이크로 혼합기를 제공하고자 한다.Therefore, the present invention has been improved in this regard, in the micro mixer which combines the upper plate, the lower plate and the binding port, the left, right and upper inlet nozzles are mounted on the upper plate and left, right, By forming the upper groove and the mixing groove, even if two or more fluids are introduced at different flow rates to provide a micro-mixer that can be sufficiently mixed along the flow path formed by the combination to be supplied to the outlet nozzle.
본 발명의 마이크로 혼합기는 상판, 하판 및 결속구를 결합하여 된 마이크로 혼합기에 있어서, 상기 상판의 일측 상면에 좌,우측 및 상부 유입 노즐을 장착하고 나사 결합구를 형성하며, 타측 저면에는 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈, 그리고 이들 외곽으로 패킹홈을 각 형성하며, 상기 하판은 상기 상판에 대응하여 일측 상면에 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈, 그리고 이들 외곽으로 패킹홈을 각 형성하고 나사 결합구를 갖추며, 상기 결속구에는 출구 노즐을 장착한 것을 특징으로 한다.The micro mixer of the present invention is a micro mixer in which the upper plate, the lower plate, and the binding sphere are combined. The left, right and upper inlet nozzles are mounted on one side of the upper plate and form a screw coupler. The upper grooves and the mixing grooves, and each of the packing grooves to form the outer periphery, the lower plate corresponding to the upper plate, the left, right, upper grooves and mixing grooves, and each of the packing grooves formed on the upper side of each side and screw It is characterized in that the coupling sphere, the binding sphere is equipped with an outlet nozzle.
이하, 첨부한 도면을 통하여 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 마이크로 혼합기의 사시도, 도2는 하판 분리 사시도를 각 나타낸다.1 is a perspective view of a micro mixer of the present invention, Figure 2 is a bottom plate separated perspective view.
도면에서, 본 발명의 마이크로 혼합기(1)는 전체적으로 상판(2), 하판(3) 및 결속구(4)가 결합하여 일체화된 구성임을 확인할 수 있다.In the figure, it can be seen that the micro mixer 1 of the present invention is an integrated configuration by combining the
구체적으로 살펴보면, 상판(2), 하판(3) 및 결속구(4)를 결합하여 된 마이크로 혼합기에 있어서, 상기 상판(2)의 일측 상면에 좌,우측 및 상부 유입 노즐(5),(6),(7)을 장착하고 주변부로는 나사 결합구(9)를 형성하고 있다.Specifically, in the micromixer formed by combining the
또한, 이에 대응하는 상기 하판(3)은 일측 상면에 좌,우측,상부 요홈(11),(12),(13) 및 혼합 요홈(14), 그리고 이들 외곽으로 패킹홈(15)을 각 형성하고 나사 결합구(16)를 갖춘다.In addition, the
여기서, 상기 좌,우측,상부 요홈(11),(12),(13)의 형상은 상기 후술하는 도3에서의 대응하는 각 요홈과 마찬가지로, 좌,우측 요홈(11),(12)은 V자 형상을 하고, 상부 요홈(13)과 1점에서 합해지는 구조로서, 폭이 넓은 맨 끝 쪽으로부터 중앙부(합해지는 지점)을 향하여 점차 좁아지는 형상이며, 상기 혼합 요홈(14)는 톱니바퀴 형상으로 연결되어 있다.Here, the shapes of the left, right, and
또한, 상기 상부 요홈(13)이 좌,우측 요홈(11),(12)과 만나기 직전의 지점에는 유량 조절 모듈(21)을 장착할 수 있다.(후술하는 도 5,6 참조)In addition, the flow
상기 상판(2)과 하판(3)을 결합 일체화하는 결속구(4)에는 나사 결합구(10) 를 형성하여, 통상의 나사 등의 결합용구를 통해 상기 상판(2)과 하판(3)을 결합할 수 있고 일측에는 출구 노즐(8)을 장착한다.In the
상기 출구 노즐(8)은 상기 상판(2)과 하판(3)이 결합하여 형성된 유로와 연결되어 있다.The
도3은 본 발명의 마이크로 혼합기(1)의 상판(2)의 타측 저면도, 도4는 본 발명의 마이크로 혼합기(1)에 장착되는 흑연패킹(20)의 사시도이다.3 is a bottom view of the other side of the
도면에서, 본 발명의 상기 상판(2)의 바닥면(저면)에는 좌,우측,상부 요홈(11'),(12'),(13') 및 혼합 요홈(14'), 그리고 이들 외곽으로 패킹홈(15')을 각 형성하고 있다.In the figure, the bottom surface (bottom surface) of the
또한, 상기 좌,우측 요홈(11'),(12')은 V자 형상을 하고, 상부 요홈(13')과 1점에서 합해지는 구조로서, 폭이 넓은 맨 끝 쪽으로부터 중앙부(합해지는 지점)을 향하여 점차 좁아지는 형상이며, 여기에 상기 혼합 요홈(14)이 톱니바퀴 형상으로 연결되어 있다.In addition, the left and right grooves 11 'and 12' have a V-shape and are joined to the upper groove 13 'at one point. ), The
상기 상부 요홈(13')의 하단에는 유량 조절 모듈(21)을 장착할 수 있는 모듈 요홈(22)을 갖추고 있다.The lower end of the upper groove (13 ') is provided with a module groove (22) for mounting the flow control module (21).
상기 패킹홈(15')은 대략 고리 형상으로, 여기에는 흑연(graphite)패킹(20)이 끼워 장착되도록 한다.The packing groove 15 'has a substantially annular shape, in which graphite packing 20 is fitted.
또한, 상기 좌,우측,상부 요홈(11'),(12'),(13')의 폭이 넓은 맨 끝 쪽 부분에는 좌,우측,상부 유입구(17),(18),(19)가 형성되어 타측에 장착된 좌,우측 및 상부 유입 노즐(5),(6),(7)과 연통하도록 되어 있다.In addition, the left, right,
따라서, 상기 본 발명의 상판(2), 하판(3) 및 결속구(4)을 통상의 나사 등의 결합용구를 나사 결합구(9),(10),(16)에 끼워 결합 일체화하게 되면, 흑연패킹(20)에 의해 결합, 밀착력이 증대되고, 상판(2)과 이에 접하는 하판(3)의 좌,우측,상부 요홈(11),(11'),(12),(12'),(13),(13') 및 혼합 요홈(14),(14')이 결합하여 유로가 형성되면서 그 유로가 출구 노즐(8)로 연통하게 된다.Therefore, when the upper plate (2), the lower plate (3) and the binding port (4) of the present invention is integrated into a coupling tool such as a screw, the screw coupling holes (9), (10), (16) , Bonding and adhesion are increased by the graphite packing 20, and the left and right sides of the
도5는 이와 같이 결합 일체화된 본 발명의 마이크로 혼합기(1)의 내부 주요부의 설명도로서, 좌,우측,상부 요홈(11),(11'),(12),(12'),(13),(13') 및 혼합 요홈(14),(14')이 결합하되, 폭이 넓은 맨 끝 쪽으로부터 중앙부(합해지는 지점)을 향하여 점차 좁아져서 톱니바퀴 형상의 하나의 혼합 요홈(14)에 연결된다.Fig. 5 is an explanatory view of the inner main part of the micro mixer 1 of the present invention incorporating and coupling in this way, and includes left, right,
여기서, 상기 상부 요홈(13),(13')이 좌,우측 요홈(11),(11'),(12),(12')과 만나기 직전의 지점에는 유량 조절 모듈(21)을 장착할 수 있다.Here, the flow
도6은 본 발명의 마이크로 혼합기(1)에 장착되는 상기 유량 조절 모듈(21)의 사시도로서, 입구가 넓고 출구가 좁은 형상을 하고 있다.Fig. 6 is a perspective view of the flow
한편, 상기 본 발명의 마이크로 혼합기(1)와 여기에 장착되는 각 부품의 재질에는 강제, 스테인레스강 등 특별한 제한은 없으나 스테인레스강이 가장 바람직하다.On the other hand, the micromixer 1 of the present invention and the material of each component mounted thereto is not particularly limited, such as steel, stainless steel, but stainless steel is most preferred.
이하, 상기한 구성의 본 발명의 마이크로 혼합기(1)의 작용에 관하여 설명한다.Hereinafter, the effect | action of the micro mixer 1 of this invention of the said structure is demonstrated.
상기와 같이 본 발명의 마이크로 혼합기(1)는 상판(2), 하판(3) 및 결속구 (4)를 결합 일체화 함으로써 내부에 소정의 유체의 유로가 형성된다.As described above, in the micro mixer 1 of the present invention, the
즉, 상기 본 발명의 상판(2), 하판(3) 및 결속구(4)을 통상의 나사 등의 결합용구를 나사 결합구(9),(10),(16)에 끼워 결합 일체화하게 되면, 상판(2)과 이에 접하는 하판(3)의 좌,우측,상부 요홈(11),(11'),(12),(12'),(13),(13') 및 혼합 요홈(14),(14')이 결합하여 유로가 형성되면서 그 유로가 출구 노즐(8)로 연통하게 된다.That is, when the upper plate (2), the lower plate (3) and the binding port (4) of the present invention is integrated into a coupling tool such as a screw, the screw coupling holes (9), (10), (16) , Left, right,
따라서, 외부로부터 유입되는 유체가 좌,우측 및 상부 유입 노즐(5),(6),(7)과 이에 연통하는 좌,우측,상부 유입구(17),(18),(19)를 통해 좌,우측,상부 요홈(11),(11'),(12),(12'),(13),(13')으로 유입되면 점차 좁아지는 유로를 따라 유속이 빨라지면서 혼합 요홈(14),(14')으로 유도되되, 상부 유입구(19)를 통해 유입되는 유체는 상기 상부 요홈(13),(13')의 끝 부분에 장착된 유량 조절 모듈(21)에 의해 더욱 가속되게 된다.Accordingly, the fluid flowing from the outside is left and right through the left, right, and
유체의 흐름을 좀더 구체적으로 설명하면, 먼저 빠른 유속의 유체에 대해서는 유니온(union) T 피팅을 사용하여 흐름을 좌,우측 둘로 나누어 도5와 같이 양 쪽으로 언제나 동일하게 주입된다. 따라서 언제나 주입구 양쪽이 동일한 유속을 유지할 수 있으며 어떠한 반응조건에서도 혼합채널로 최적의 유속을 주입할 수 있는 장점이 있다. 또한 느린 유속으로 흐르는 유체는 상부 유입 노즐(7)-상부 유입구(19)-상부 요홈(13),(13')의 경로로 주입하여 유량 조절 모듈(21)을 통과함으로 빠른 유속으로 바뀐다. In more detail, the flow of the fluid is described first. For the fluid having a high flow rate, the flow is divided into two left and right sides using a union T fitting, and the same flow is always performed in both directions as shown in FIG. 5. Therefore, both sides of the injection port can maintain the same flow rate at all times, and there is an advantage that the optimum flow rate can be injected into the mixing channel under any reaction conditions. In addition, the fluid flowing at a slow flow rate is injected into the path of the upper inflow nozzle 7-the upper inlet 19-the
이와 같이 본 발명에서는 혼합 채널로 연결된 입구에서 발생된 문제점을 보 안하였으며, 입력된 용액이 혼합 채널로 바로 흘러 들지 못하면서 와류로 인해 용액이 흐르지 못하고 머무르다 침전이 생겨 입구가 막히는 문제를 해결하였다. Thus, in the present invention, the problem caused by the inlet connected to the mixing channel was secured, and the solution did not flow due to the vortex while the input solution did not flow directly into the mixing channel.
또한, 중앙의 입력부는 느린 유속의 용액의 선속도를 증가시킬 수 있도록 설계함으로써, 즉, 유속이 느려질수록 유량 조절 모듈의 출구단면적이 작은 것을 사용하여 빠른 선속도를 낼 수 있도록 하였으며, 각 입력부는 혼합이 이루어지는 미세 채널로부터 직선거리로 같은 거리에 위치하도록 설계한 점이 특징이다.In addition, the central input unit is designed to increase the linear velocity of the slow flow rate solution, that is, the lower the flow rate, the faster the linear velocity can be achieved by using a smaller outlet cross-sectional area of the flow control module. It is designed to be located at the same distance in a straight line distance from the fine channel where the mixing is performed.
이하 사용예를 통하여 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
사용예Example
먼저 시중에 유통되고 있는 기존의 마이크로반응기를 사용하여 리튬화반응을 실시하였다.First, the lithiation reaction was carried out using a conventional microreactor in circulation.
기존의 마이크로반응기를 사용한 경우, 헥산(Hexane) 용액에 녹아있는 n-부틸리튬(n-butyl lithium) (1.6 ml/min)과 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran) 포화로 녹인 2-브로모나프탈렌(2-bromonaphthalene) (25 ml/min)을 반응시킬 경우 수율은 90%이었으나 유량차가 크므로 도입부의 흐름이 왜곡되며 그 결과 도입부에서 부산물인 LiOH가 점차 고체로 침전되어 수분 내로 도입부 및 혼합기가 막히게 되어 생산이 불가능 하였다. In the case of the conventional microreactor, 2-bromonaphthalene (2-) dissolved in n-butyl lithium (1.6 ml / min) and tetrahydrofuran saturated in Hexane solution When bromonaphthalene (25 ml / min) was reacted, the yield was 90%, but the flow rate was large, which distorted the flow of the inlet. As a result, by-product LiOH gradually precipitated as a solid, which blocked the inlet and the mixer in water. It was impossible.
이때 유량차를 작게 하기 위하여, 2-브로모나프탈렌은 테트라하이드로푸란에 포화 상태로 녹아 있으므로 농도를 더 진하게 할 수 없으므로, n-부틸리튬을 유량을 맞추려고 한쪽을 희석하여 실험을 한 결과 수율이 70%로 떨어졌다. At this time, 2-bromonaphthalene is dissolved in tetrahydrofuran in a saturated state in order to decrease the flow rate difference, so the concentration cannot be increased. Therefore, the yield was 70 when one side was diluted to adjust the flow rate of n-butyllithium. Fell to percent.
그러나 기존의 마이크로반응기 대신에 상기 본 발명의 마이크로 혼합기(1)를 사용하였을 때 막힘이 없이 수율 99%이상을 얻었다.However, when the micromixer (1) of the present invention was used instead of the conventional microreactor, a yield of 99% or more was obtained without clogging.
즉, 입구 구조가 개선된 본 발명의 마이크로 혼합기(1)의 좌,우측 유입노즐(5),(6)을 통해 2-브로모나프탈렌을 분할하여 유입함으로써, 상부 유입노즐(7)로부터 유입되는 (상대적으로 유속이 느린) n-부틸리튬이 유량 조절 모듈(21)을 통과하여 빠른 유속으로 바뀌어 혼합요홈(14),(14')에서 2-브로모나프탈렌과 충분히 혼합되기 때문이다.That is, by splitting 2-bromonaphthalene through the left and
본 발명에 따르면 2 이상의 유체를 반응 혼합하여 공급하는 경우, 상기 좌,우측 및 상부 유입 노즐을 통해 들어오는 유체 원액이 상호 유량의 차이가 크더라도 상판과 하판의 좌,우측,상부 요홈 및 혼합 요홈이 결합하여 형성된 혼합 유로를 따라 충분히 혼합되어 출구 노즐로 공급될 수 있으므로 혼합능률을 높이고 결국에는 반응 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, when two or more fluids are reacted and mixed, the left, right, and upper and lower grooves and the mixing grooves of the upper and lower plates are separated even if the fluid stock solution flowing through the left, right and upper inlet nozzles has a large difference in mutual flow rate. It can be sufficiently mixed along the mixing flow path formed by the combination to be supplied to the outlet nozzle can increase the mixing efficiency and eventually improve the reaction yield.
이상에서 본 발명의 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although only described in detail with respect to the described embodiments of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .
Claims (2)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050089301A KR100740771B1 (en) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | Micromixer |
CN2006800354014A CN101287540B (en) | 2005-09-26 | 2006-09-26 | Stack type reactor |
JP2008532170A JP4855471B2 (en) | 2005-09-26 | 2006-09-26 | Laminated reactor |
US11/526,723 US7510688B2 (en) | 2005-09-26 | 2006-09-26 | Stack type reactor |
PCT/KR2006/003828 WO2007035074A1 (en) | 2005-09-26 | 2006-09-26 | Stack type reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050089301A KR100740771B1 (en) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | Micromixer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070034768A KR20070034768A (en) | 2007-03-29 |
KR100740771B1 true KR100740771B1 (en) | 2007-07-19 |
Family
ID=40059275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020050089301A KR100740771B1 (en) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | Micromixer |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100740771B1 (en) |
CN (1) | CN101287540B (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9908123B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-03-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and system for stacking and sealing hydrodynamic separation layers |
WO2014176231A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Corning Incorporated | Disassemblable stacked flow reactor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998033585A1 (en) | 1997-02-05 | 1998-08-06 | California Institute Of Technology | Microfluidic sub-millisecond mixers |
KR20040012431A (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-11 | 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 | Method and apparatus for three-dimensionally focusing a fluid flow, method and apparatus for inspecting a fluid sample using the focusing method |
KR20050020010A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-04 | 학교법인 동아대학교 | A micro channel with blocks attached on the bottom wall across the channel section and a micro channel assembly using it |
JP2005077397A (en) | 2003-08-29 | 2005-03-24 | National Institute For Materials Science | Flow-varying structure and micromixer |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5826981A (en) * | 1996-08-26 | 1998-10-27 | Nova Biomedical Corporation | Apparatus for mixing laminar and turbulent flow streams |
-
2005
- 2005-09-26 KR KR1020050089301A patent/KR100740771B1/en active IP Right Grant
-
2006
- 2006-09-26 CN CN2006800354014A patent/CN101287540B/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998033585A1 (en) | 1997-02-05 | 1998-08-06 | California Institute Of Technology | Microfluidic sub-millisecond mixers |
KR20040012431A (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-11 | 주식회사 디지탈바이오테크놀러지 | Method and apparatus for three-dimensionally focusing a fluid flow, method and apparatus for inspecting a fluid sample using the focusing method |
KR20050020010A (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-04 | 학교법인 동아대학교 | A micro channel with blocks attached on the bottom wall across the channel section and a micro channel assembly using it |
JP2005077397A (en) | 2003-08-29 | 2005-03-24 | National Institute For Materials Science | Flow-varying structure and micromixer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101287540B (en) | 2011-11-02 |
KR20070034768A (en) | 2007-03-29 |
CN101287540A (en) | 2008-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9108173B2 (en) | Droplet-generating method and device | |
JP5547120B2 (en) | Channel structure, fluid mixing method, extraction method, and reaction method | |
US7481119B2 (en) | Micro-fluidic oscillator having a sudden expansion region at the nozzle outlet | |
US8276834B2 (en) | Multi-function shower head | |
EP1721669B1 (en) | Joint and microfluidic device using the same | |
US6581856B1 (en) | Fluid mixer | |
KR100740771B1 (en) | Micromixer | |
CN107427848B (en) | Spray device and method for maintaining a fluid spray output therein | |
JP2016220577A (en) | Emitter and drip irrigation tube | |
US20130114369A1 (en) | Micro mixer | |
US20090086572A1 (en) | Microdevice and fluid mixing method | |
JP2009279507A (en) | Emulsification device | |
EP1623760A2 (en) | Micro fluid chip | |
CN108201847A (en) | Based on the circular arc baffle plane passive type micro-mixer for strengthening mixing into vortex structure | |
JP2006043617A (en) | Microfluidic chip | |
CN102448596A (en) | Flow controlled microfluidic devices | |
US9656235B2 (en) | Operation method for multichannel apparatus and multichannel apparatus | |
JP2006263558A (en) | Method for producing chemical substance | |
CN111974290A (en) | Taiji-shaped passive micro mixer | |
JP2003164745A (en) | Microreactor | |
JP2009018311A (en) | Microfluid chip | |
US20090296515A1 (en) | Fluid mixing apparatus, integrated fluid mixing apparatus, and fluid mixing system | |
US20200114374A1 (en) | Water outlet device | |
JP2005270747A (en) | Micro fluid apparatus | |
KR100485317B1 (en) | Micro mixer and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130628 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140701 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160701 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170703 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190625 Year of fee payment: 13 |