一种自动化微通道反应系统的制作方法

专利检索2022-05-10  30



1.本技术涉及化学反应装置领域,尤其是涉及一种自动化微通道反应系统。


背景技术:

2.微通道反应器是一种实现反应过程的设备,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程,使反应过程连续化。
3.相关技术中,一般会需要计量进料泵与反应器配合使用,通过控制化学反应原料的流速,以精确控制原料的配比及反应时间。
4.针对上述中的相关技术,发明人认为存在以下缺陷:若计量进料泵出现状态异常,使原料流速不准确,则影响反应效果。在长时间连续化运行过程中,计量进料泵极易出现状态异常,而操作人员无从判断计量进料泵的运行状态是否正常,从而无法判断反应是否按照设定的条件稳定进行。


技术实现要素:

5.为了能够实现物料的准确稳定进料反应,且自动化程度较高,本技术提供一种自动化微通道反应系统。
6.本技术提供的一种自动化微通道反应系统采用如下的技术方案:
7.一种自动化微通道反应系统,包括进料管理装置、计量进料泵和微通道反应装置,所述进料管理装置通过输送管道连接所述计量进料泵,所述计量进料泵通过输送管道连接所述微通道反应装置。
8.通过采用上述技术方案,反应原料经过受进料管理装置进入计量进料泵中,进料管理装置在这个过程中对反应原料的重量进行监控,计量进料泵作为动力源,将反应原料泵送到微通道反应装置中。进料管理装置和计量进料泵实现了将反应原料自动输送到微通道反应装置的过程,操作简单、使用方便。微通道反应装置具有传热效率高、混合速度快的特点,进而提升反应速率,减小反应副产物的生产 ,进料装置和计量进料泵配合使用,控制进料的速度,实现物料的准确稳定进料反应。
9.可选的,所述进料管理装置包括储料仓和重量称量器,所述重量称量器用于监控储料仓中原料的重量。
10.通过采用上述技术方案,储料仓用于存储原料,重量称量器用于对储存仓中的原料进行称重,并把重量显示出来,从而反映原料的消耗速度,有利于在反应过程中量化数据,更好地把握控制反应进程。
11.可选的,所述计量进料泵和所述微通道反应装置之间设置有流量计。
12.通过采用上述技术方案,进料管理装置中的重量称量器在不断的使用、校准中难免会积累误差,在计量进料泵和微通道反应装置之间设置的流量计可以随时观察流量变化,从而发现重量称量器的误差,及时关机进行校准,流量计的设置有利于提高系统精度、减小误差。
13.可选的,所述计量进料泵与所述重量称量装置通过通讯线路连接,利用重量称量装置所获得的重量差信息对所述计量进料泵的流量设定进行反馈调节。
14.通过采用上述技术方案,计量进料泵调节泵送速度,重量称量器监控重量变化,将重量称量器的重量变化数据通过通讯线路反馈调节计量进料泵的泵送速度,从而实现根据重量变化来调节泵送速度的功能,本技术提供的自动化微通道反应系统的自动化水平进一步提高,对于反应的控制更加精确。
15.可选的,所述微通道反应装置外包裹有锡箔纸层。
16.通过采用上述技术方案,不同的化学反应需要满足不同的化学反应条件,在化学反应需要一定的温度的情况下,锡箔纸层起到一定的隔热作用,有助于保证微通道反应装置内的温度。在化学反应需要避光的情况下,锡箔纸层也能起到一定的遮光作用。
17.可选的,所述储料仓包括防尘罩和所述防尘罩内的储料瓶。
18.通过采用上述技术方案,反应原料收集在储料瓶中,防尘罩能够有效减少外部环境对储料瓶中反应原料的污染。
19.可选的,所述防尘罩和所述储料瓶由透明材料制成。
20.通过采用上述技术方案,在反应进行过程中,可以实时透过防尘罩和储料瓶观察反应原料的余量,在重量称量出现故障时及时发现,进行校准,提高容错率。
21.可选的,所述进料管理装置底部设置有支架。
22.通过采用上述技术方案,进料管理装置放置在支架上,使得进料管理装置的位置较为稳定,保证放置平面是水平的,保证重量称量的精度。
23.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
24.1.将进料管理装置、计量进料泵、和微通道反应装置集成在一起,进料管理装置管理物料进出,计量进料泵泵送物料,可以实现物料的准确稳定进料,使用效率高;
25.2.计量进料泵按照进料管理装置的重量称量数据自动控制流速,自动化程度高,有效减小人为操作失误对于化学反应的影响;
26.3.流量计监控流量,有效地发现重量称量误差,从而有利于对误差的校正,提高了系统的精度。
附图说明
27.图1是本技术实施例的微通道反应装置结构示意图。
28.附图标记说明:1、进料管理装置;11、重量称量器;12、储料仓;121、防尘罩;122、储料瓶;2、计量进料泵;21、泵头;3、流量计;4、微通道反应装置;41、出液口;42、锡箔纸层;5、支架。
具体实施方式
29.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种自动化微通道反应系统。参考图1,所述自动化微通道反应系统包括进料管理装置1、与进料管理装置1通过管道连接的计量进料泵2、与计量进料泵2通过管道连接的流量计3以及与流量计3通过管道连接的微通道反应系统。
31.参考图1,进料管理装置1包括储料仓12和重量称量器11,进料管理装置1下方设置
有支架5,进料管理装置1放置在支架5上,储料仓12为圆柱状,向上开口设置有仓盖,储料仓12包括储料瓶121和防尘罩122.储料瓶121和防尘罩122的采用透明材料制成,便于观察到仓内的物料剩余情况。储料仓12放置在重量称量器11上,重量称量器11称量物料的重量,记录重量变化情况,并在重量称量器11的显示屏上显示出来。
32.参考图1,进料管理装置1的储料仓12通过管道连接计量进料泵2,计量进料泵2包括泵头21,计量进料泵2通过通讯线路接收重量称量器11的数据,并按照重量数据调整计量进料泵2的泵送速度,进而控制物料流速,当反应物无法及时消耗时,减少泵送速度,当缺少反应物时,增加泵送速度。
33.参考图1,计量进料泵2与微通道反应装置4通过管道连接,计量进料泵2将物料通过管道泵送到微通道反应装置4。微通道反应装置4使反应物质在微小通道内连续流动、发生反应、同时实现换热,狭义上,微反应器的通道尺寸一般在500微米以内,以实现分子间扩散距离足够短、传质效率高,和比表面积大、换热效率高这样的特性。可以让反应在受控的时间和空间内以更高的温度、更高的浓度、和更快的混合来快速完成。
34.微通道反应装置4包括出液口41和锡箔纸层42。
35.参考图1,出液口41可以用于在进行多个步骤反应并需要多个反应容器时与其他装置连接。微通道反应装置4外可以根据反应过程温度或者光的亮度状态包裹锡箔纸层42,以满足化学反应需要的保温,避光性能。
36.本技术实施例一种自动化微通道反应系统的实施原理为:在进行化学反应之前确定化学反应的步骤,将所需数量的微通道反应装置4通过进液口和出液口41按照需求连接起来,并且按照化学反应的需求设定计量进料泵2的预设物料流动速度。打开计量进料泵2,计量进料泵2即可按照设定的速度将反应物料泵送到微通道反应装置4中去。
37.在反应过程中关注流量上显示的流量变化,在流量与设定流量存在误差时,及时停机,调整所述自动化微通道反应系统,保证反应的平稳进行。
38.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。
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