一種嵌套式非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微反應(yīng)器裝置，具體地說(shuō)，是涉及一種嵌套式非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，微反應(yīng)器在制備微-納顆粒材料的研究方面取得了很多成果，具有很大的潛力和應(yīng)用前景。與常規(guī)合成微-納顆粒材料的方法相比，微反應(yīng)器合成微-納顆粒材料易于控制和放大，通過(guò)方便、精確地調(diào)節(jié)反應(yīng)參數(shù)可以得到不同形狀、粒徑和粒徑分布的微-納顆粒材料。又由于微反應(yīng)器制備的微-納顆粒材料的一些特性，使得微反應(yīng)器在制備高振實(shí)密度和粒徑均一的微-納顆粒材料方面有著廣泛的應(yīng)用前景。但是微通道的堵塞使得微反應(yīng)器的應(yīng)用受到限制。
[0003]為解決微通道堵塞問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究人員進(jìn)行了如下研究:
[0004]1 )中國(guó)發(fā)明專利:一種強(qiáng)化微反應(yīng)器內(nèi)氣液過(guò)程的方法，申請(qǐng)?zhí)?201410109267.4，公開(kāi)號(hào):CN104162395A，介紹了利用超聲與氣相的空化作用破壞流體中的固體之間的團(tuán)聚或在微通道壁面的粘附，預(yù)防和疏通堵塞。
[0005]2)中國(guó)發(fā)明專利:防止連續(xù)反應(yīng)通道系統(tǒng)堵塞的方法及執(zhí)行該方法的微反應(yīng)器，申請(qǐng)?zhí)?201080021683.9，公開(kāi)號(hào):CN102427876A，介紹了采用在工藝流體流動(dòng)方向進(jìn)行超聲耦合的方法防止微通道的堵塞。
[0006]3)中國(guó)發(fā)明專利:振蕩流微反應(yīng)器，申請(qǐng)?zhí)?201 180064961.3，公開(kāi)號(hào):CN103328092A，介紹了連接振蕩流設(shè)備的微反應(yīng)器解決微通道堵塞的問(wèn)題。
[0007]雖然上述研究一定程度上緩解了微通道堵塞的問(wèn)題，但很難保證微-納顆粒材料在微通道壁上完全沒(méi)有沉積，長(zhǎng)期使用仍會(huì)造成微通道的堵塞，而由于微通道大多是處于密閉空間，后續(xù)也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行清洗。同時(shí)，疊層結(jié)構(gòu)的微反應(yīng)器制造的復(fù)雜性及較高的成本進(jìn)一步限制了微反應(yīng)器在微-納顆粒材料制備方面的應(yīng)用。
[0008]進(jìn)一步的，本申請(qǐng)人申請(qǐng)的發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?CN201510332761.1、申請(qǐng)?zhí)?CN201510334666.5，很好的解決了上述的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明在這兩份專利申請(qǐng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行改善。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，本實(shí)用新型提供一種嵌套式非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器，該反應(yīng)器中表面刻有微通道的主體部件采用層層嵌套形式，節(jié)省空間，并可以進(jìn)一步通過(guò)增加微通道數(shù)目實(shí)現(xiàn)材料合成放大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所述嵌套式非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器，包含表面刻有微通道的主體部件，該主體部件外套外殼體，外殼體內(nèi)表面設(shè)有與主體部件外表面的微通道接通的入口和出口通道，在外殼體上設(shè)置密封部件，密封部件與外殼體采用可拆卸的連接方式連接;所述主體部件是由兩個(gè)以上表面刻有微通道的環(huán)形圓柱或環(huán)形圓錐層層嵌套而構(gòu)成。
[0011]作為一種優(yōu)選，所述環(huán)形圓柱或環(huán)形圓錐表面的微通道在與外殼體的入口和出口通道接通的端部設(shè)為通孔，該通孔同時(shí)連接各層環(huán)形圓柱或環(huán)形圓錐上的微通道，以便反應(yīng)液同時(shí)進(jìn)入內(nèi)層環(huán)形圓柱或環(huán)形圓錐表面的反應(yīng)液微通道和內(nèi)層環(huán)形圓柱表面的產(chǎn)物液微通道的產(chǎn)物液流出。
[0012]作為一種優(yōu)選，所述反應(yīng)液微通道內(nèi)設(shè)用于防止溶液倒流的瓣膜結(jié)構(gòu)。更好的，所述瓣膜結(jié)構(gòu)，由在微通道中設(shè)置的兩個(gè)相對(duì)的三角形構(gòu)成，兩個(gè)三角形間的距離朝著交叉處方向逐漸變小。
[0013]作為一種優(yōu)選，為使反應(yīng)液混合的更充分徹底，所述產(chǎn)物液微通道內(nèi)設(shè)多個(gè)寬度更小的微通道。更優(yōu)的，所述寬度更小的微通道，分布在交叉處與出口處之間的產(chǎn)物液微通道中，相互不連通。更優(yōu)的，該寬度更小的微通道具體設(shè)置形式為產(chǎn)物液微通道被多個(gè)長(zhǎng)條形的隔離部件隔成多個(gè)寬度相等但尺寸更小的溝槽。
[0014]作為一種優(yōu)選，所述主體部件由多個(gè)表面刻有微通道的環(huán)形圓柱層層嵌套而構(gòu)成，所述外殼體的上下端面設(shè)有上蓋、下蓋作為密封部件，上蓋、下蓋與外殼體采用可拆卸的連接方式連接。
[0015]作為一種優(yōu)選，所述主體部件由多個(gè)表面刻有微通道的環(huán)形圓錐層層嵌套而構(gòu)成，主體部件上端設(shè)有緊固加壓蓋，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主體部件的加壓密封作用，緊固加壓蓋與外殼體采用可拆卸的方式連接。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型微反應(yīng)器的主體部件采用層層嵌套形式，節(jié)省空間，同時(shí)通過(guò)增加微通道數(shù)目實(shí)現(xiàn)材料合成放大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，加工成本低。尤其重要的是，當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物顆粒沉積在微通道內(nèi)壁上時(shí)，可拆卸下來(lái)進(jìn)行清洗，以防止微反應(yīng)器通道的堵塞，且拆裝方便。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型一較優(yōu)實(shí)施例的主體部件為圓柱形的嵌套非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器的爆炸分解圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型一較優(yōu)實(shí)施例的主體部件為圓錐形的嵌套非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器的爆炸分解圖；
[0019]圖3、圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中微反應(yīng)器的微通道內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖中:上蓋11，圓柱形主體部件12，外殼體13，下蓋14;緊固加壓蓋21，圓錐形主體部件22，外殼體23，瓣膜結(jié)構(gòu)24，寬度更小的微通道25。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，以下的說(shuō)明僅為理解本實(shí)用新型技術(shù)方案之用，不用于限定本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，為本實(shí)用新型一較優(yōu)實(shí)施例的主體部件為圓柱形的嵌套非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器的爆炸分解圖，該嵌套式非疊層結(jié)構(gòu)微反應(yīng)器，包含表面刻有微通道的圓柱形主體部件12，該圓柱形主體部件12外套外殼體13，外殼體13內(nèi)表面設(shè)有與圓柱形主體部件12外表面的微通道接通的入口和出口通道，在外殼體13上設(shè)置上蓋11和下蓋14，上蓋11、下蓋14與外殼體13采用可拆卸的連接方式連接。
[0024]作為一種優(yōu)選方式，所述圓柱形主體部件12是由5個(gè)表面刻有微通道的環(huán)形圓柱AUB1、C1、D1、E1層層嵌套而構(gòu)成的，環(huán)形圓柱A1、B1、C1、D1、E1的直徑依次減小。每個(gè)環(huán)形圓柱上設(shè)置的微通道具體位置一致，以便反應(yīng)液的流入和產(chǎn)物液的流出。
[0025]作為一種優(yōu)選方式，所述環(huán)形圓柱A1、B1、C1、D1、E1表面的微通道在與外殼體13的入口和出口通道接通的端部設(shè)為通孔，以便反應(yīng)液同時(shí)進(jìn)入內(nèi)層環(huán)形圓柱表面的反應(yīng)液微通道和內(nèi)層環(huán)形圓柱表面的產(chǎn)物液微通道的產(chǎn)物液流出。
[0026]所述微通道分為反應(yīng)液微通道、產(chǎn)物液微通道，其中反應(yīng)液微通道是指反應(yīng)前的溶液經(jīng)過(guò)的微通道，產(chǎn)物液微通道是指反應(yīng)后的溶液經(jīng)過(guò)的微通道，反應(yīng)液微通道和產(chǎn)物液微通道共同構(gòu)成微通道。反應(yīng)液微通道位于圓柱的同一截面圓上，它們?cè)诮徊嫣幭嘤?反應(yīng)液微通道交叉后的那段微通道即是產(chǎn)物液微通道。反應(yīng)液微通道和產(chǎn)物液微通道位于主體部件中的每層環(huán)形圓柱的外表面上。例如環(huán)形圓柱A1表面，al和bl是反應(yīng)液微通道，cl是產(chǎn)物液微通道。
[0027]作為一種優(yōu)選方式，為防止溶液倒流，所述反應(yīng)液微通道內(nèi)設(shè)瓣膜結(jié)構(gòu)24。<