本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對沖微反應(yīng)單元及微反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

在化工或醫(yī)藥生產(chǎn)過程中，流體之間的反應(yīng)工作大多是通過微反應(yīng)器來進(jìn)行混合實現(xiàn)的，而對兩種流體進(jìn)行混合是微反應(yīng)器最常進(jìn)行的工作。

目前生產(chǎn)中所使用的微反應(yīng)器對兩種流體進(jìn)行混合是依次將兩種流體注入到混合空間內(nèi)，使兩種流體在混合空間內(nèi)進(jìn)行混合，流體注入的通道結(jié)構(gòu)比較簡單。由于兩種流體在進(jìn)入混合空間后都是處于靜態(tài)自然混合，容易出現(xiàn)兩種流體的混合不充分，導(dǎo)致反應(yīng)物的收率不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種對沖微反應(yīng)單元及微反應(yīng)器主要目的在于能夠保證兩種流體充分混合，從而提高反應(yīng)物的收率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種對沖微反應(yīng)單元，包括本體結(jié)構(gòu)、設(shè)置于其上的反應(yīng)流體輸入口和輸出口、和設(shè)置于其內(nèi)部的輸入通道和輸出通道，其中所述輸入口為兩個，所述輸入通道為一端連通其中一個輸入口、另一端連通另一個輸入口的直線型通道，且所述輸出通道與所述輸入通道相交并連通、所述輸出口與所述輸出通道連通以將所述反應(yīng)流體輸出。

較優(yōu)地，所述輸出口也為兩個，所述輸出通道也為一端連通其中一個輸出口、另一端連通另一個輸出口的直線型通道。

較優(yōu)地，所述輸入通道與所述輸出通道位于同一平面且相互垂直。

較優(yōu)地，所述本體結(jié)構(gòu)為具有中心軸線的平板型結(jié)構(gòu)，該平板型結(jié)構(gòu)包括兩個相背的、垂直于所述軸線的表面，且所述輸入通道和所述輸出通道設(shè)置在與所述中心軸線相垂直的所述平板型結(jié)構(gòu)內(nèi)部的同一平面內(nèi)。

較優(yōu)地，所述輸入口從其中一表面上沿著所述軸線的方向開設(shè)至所述本體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，所述輸出口從其中另一表面上沿著所述軸線的方向開設(shè)至所述本體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。

較優(yōu)地，平板型結(jié)構(gòu)的所述本體結(jié)構(gòu)的所述表面的形狀為矩形、菱形、圓形、橢圓形或三角形。

較優(yōu)地，所述表面的形狀為菱形，且所述輸入通道和所述輸出通道為所述菱形的兩條相互垂直的對角線；

且兩個所述輸入口分別位于與所述輸入通道相連的菱形的兩個相對的對角的位置處；和/或，當(dāng)所述輸出口也為兩個時，其分別位于與所述輸出通道相連的菱形的另外兩個相對的對角的位置處。

較優(yōu)地，在所述本體結(jié)構(gòu)的邊緣位置、以環(huán)繞所述輸入通道和輸出通道的方式還設(shè)置有用于對所述反應(yīng)通道進(jìn)行散熱的冷卻通道。

一種微反應(yīng)器，包括兩個以上的前述對沖微反應(yīng)單元，兩個以上的所述反應(yīng)單元彼此層疊地疊加在一起，且相鄰的其中一個反應(yīng)單元的輸出口連通至另一個反應(yīng)單元的輸入口。

較優(yōu)地，所述反應(yīng)單元為多個、且豎向布置，且相鄰兩個所述反應(yīng)單元中位于上方的反應(yīng)單元的輸出口與位于下方的反應(yīng)單元的輸入口相連通。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種對沖微反應(yīng)單元及微反應(yīng)器至少具有下列優(yōu)點：

本發(fā)明通過采用在本體結(jié)構(gòu)上設(shè)置反應(yīng)流體輸入口和輸出口、和在本體結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置輸入通道和輸出通道，其中所述輸入口為兩個，所述輸入通道為一端連通其中一個輸入口、另一端連通另一個輸入口的直線型通道，且所述輸出通道與所述輸入通道相交并連通、所述輸出口與所述輸出通道連通以將所述反應(yīng)流體輸出的技術(shù)方案，能夠保證兩種流體充分混合，從而提高反應(yīng)物的收率。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是實施例一中的對沖微反應(yīng)單元俯視圖；

圖2是實施例二中微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-反應(yīng)單元；11-本體結(jié)構(gòu)；12-輸入口；13-輸出口；14-輸入通道；15-輸出通道。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例一

如圖1所示，一種對沖微反應(yīng)單元1，包括本體結(jié)構(gòu)11、設(shè)置于其上的反應(yīng)流體輸入口12和輸出口13、和設(shè)置于其內(nèi)部的輸入通道14和輸出通道15，其中輸入口12為兩個，輸入通道14為一端連通其中一個輸入口12、另一端連通另一個輸入口12的直線型通道，且輸出通道15與輸入通道14相交并連通、輸出口13與輸出通道15連通以將反應(yīng)流體輸出。其中，輸入通道14可以采用與輸出通道15位于同一平面且相互垂直，但并不限于此。

使用時，可將兩種流體分別從兩個輸入口12注入輸入通道14混合，這時兩種流體在輸入通道14內(nèi)相互產(chǎn)生沖擊力，通過這種沖擊力的攪拌作用，使兩種流體在輸入通道14內(nèi)充分混合，然后進(jìn)入輸出通道15再通過輸出口13排出，這樣能夠使兩種流體之間的反應(yīng)更加充分，從而提高反應(yīng)物的收率。由于兩種流體之間反應(yīng)會產(chǎn)生熱量，本體結(jié)構(gòu)11可采用金屬材料或其他導(dǎo)熱性能較好的材料制作，有利于對本體結(jié)構(gòu)11進(jìn)行散熱。

優(yōu)選地，輸出口13也為兩個，輸出通道15也為一端連通其中一個輸出口13、另一端連通另一個輸出口13的直線型通道。此時兩個輸出口13可以分別與另一個反應(yīng)單元1的兩個輸入口12連接，使兩種流體混合后通過兩個輸出口13排出后，再進(jìn)入另一個反應(yīng)單元1進(jìn)行再次混合。

作為一種可實施方式，本體結(jié)構(gòu)11為具有中心軸線的平板型結(jié)構(gòu)，該平板型結(jié)構(gòu)包括兩個相背的、垂直于軸線的表面，且輸入通道14和輸出通道15設(shè)置在與中心軸線相垂直的平板型結(jié)構(gòu)內(nèi)部的同一平面內(nèi)。此時，輸入口12從其中一表面上沿著軸線的方向開設(shè)至本體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，輸出口13從其中另一表面上沿著軸線的方向開設(shè)至本體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。

較優(yōu)地，平板型結(jié)構(gòu)的本體結(jié)構(gòu)11的表面的形狀為矩形、菱形、圓形、橢圓形或三角形。更優(yōu)地，表面的形狀為菱形，且輸入通道14和輸出通道15為菱形的兩條相互垂直的對角線，且兩個輸入口12分別位于與輸入通道14相連的菱形的兩個相對的對角的位置處；和/或，當(dāng)輸出口13也為兩個時，其分別位于與輸出通道15相連的菱形的另外兩個相對的對角的位置處。

作為一種可實施方式，在本體結(jié)構(gòu)11的邊緣位置、以環(huán)繞輸入通道14和輸出通道15的方式還設(shè)置有用于對反應(yīng)通道進(jìn)行散熱的冷卻通道(圖未示出)。這樣，可以通過在流經(jīng)冷卻通道的冷媒(例如水)為本體結(jié)構(gòu)11散熱。

實施例二

如圖2所示，一種微反應(yīng)器，包括兩個以上實施例一中所描述的對沖微反應(yīng)單元1，兩個以上的反應(yīng)單元1彼此層疊地疊加在一起，且相鄰的其中一個反應(yīng)單元1的輸出口連通至另一個反應(yīng)單元的輸入口。其中，反應(yīng)單元1的輸出口可以為一個以上、均與另一反應(yīng)單元的兩輸入口連通，具體為：可以兩個、分別與另一個反應(yīng)單元的兩個輸入口連通；或也可以為一個，并且與另一個反應(yīng)單元的兩個輸入口均連通(例如該一個輸出口可通過連通管的方式與該兩個輸入口實現(xiàn)同時連通)等等。

具體地，反應(yīng)單元1為多個、且豎向布置，且相鄰兩個反應(yīng)單元1中位于上方的反應(yīng)單元的輸出口與位于下方的反應(yīng)單元1的輸入口相連通。

使用時，兩種流體分別位于上方的反應(yīng)單元1的兩個輸入口12注入并混合(其原理與實施例一中所描述的相同，因此此處不在詳述)，混合后，從位于上方的反應(yīng)單元1的輸出口排出，再從相鄰下方的反應(yīng)單元1的兩個輸入口12注入進(jìn)行二次混合，同理依次進(jìn)入下方的每個反應(yīng)單元1進(jìn)行混合，這樣能夠使兩種流體的混合更加充分，提高了反應(yīng)物的收率。

綜上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各有利方式可以自由地組合、疊加。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。