基于星型曲线的微通道板、气液反应器、反应系统及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109758984A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201910193679.3(22)申请日2019.03.14(71)申请人中国科学院上海高等研究院地址201210上海市浦东新区海科路99号申请人中国科学院大学(72)发明人孙予罕王思静唐志永张洁(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人余明伟(51)Int.Cl.B01J8/02(2006.01)C07C45/50(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称基于星型曲线的微通道板、气液反应器、反应系统及应用(57)摘要本发明提供一种基于星型曲线的微通道板、气液反应器、反应系统及应用，包括：反应板、星型分形结构微通道、输入微通道及输出微通道；所述星型分形结构微通道、所述输入微通道及所述输出微通道形成于所述反应板的一表面，所述输入微通道及所述输出微通道分别连接于所述星型分形结构微通道的两端，形成贯通的反应通道。本发明采用微流控技术与连续型反应器相结合可以有效快速地控制原料液的流量从而控制反应物的停留时间，提高反应的产率和选择性；采用分形结构的微通道设计有效的分布气液两相，加强传质，提高效率。CN109758984ACN109758984A权利要求书1/2页1.一种基于星型曲线的微通道板，其特征在于，所述基于星型曲线的微通道板至少包括：反应板、星型分形结构微通道、输入微通道及输出微通道；所述星型分形结构微通道、所述输入微通道及所述输出微通道形成于所述反应板的一表面，所述输入微通道及所述输出微通道分别连接于所述星型分形结构微通道的两端，形成贯通的反应通道。2.根据权利要求1所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：所述反应板的材质包括聚四氟乙烯。3.根据权利要求1所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：所述星型分形结构微通道包括沿第一方向对称设置的第一星型曲线及第二星型曲线，所述第一星型曲线及所述第二星型曲线均包括至少一阶星型结构；各阶星型结构均沿第二方向对称分布，各阶星型结构均包括连续的八条边及三个顶点，各阶星型结构的第一个顶点位于所述第二方向的对称轴上，下一阶星型结构的第一个顶点连接上一阶星型结构的端点；所述第一、第二星型曲线的最后一阶星型结构相连，所述第一、第二星型曲线的第一阶星型结构分别连接所述输入微通道及所述输出微通道；其中，所述第一方向及所述第二方向相互垂直。4.根据权利要求3所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：各阶星型结构的边长依次减小。5.根据权利要求1所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：所述星型分形结构微通道的宽度不大于1mm，所述星型分形结构微通道的深度不大于1mm。6.根据权利要求1或5所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：所述输入微通道及所述输出微通道的宽度不小于所述星型分形结构微通道宽度的2倍。7.根据权利要求1所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：所述反应板的表面还设置有凹槽，所述凹槽位于所述星型分形结构微通道、所述输入微通道及所述输出微通道的外围。8.根据权利要求1所述的基于星型曲线的微通道板，其特征在于：所述反应板的边缘还设置有多个沿所述星型分形结构微通道的深度方向延伸的第一固定孔，各第一固定孔位于所述凹槽的外围。9.一种气液反应器，其特征在于，所述气液反应器至少包括：如权利要求1～8任意一项所述的基于星型曲线的微通道板；盖板，与所述基于星型曲线的微通道板形成有星型分形结构微通道的表面相对设置，所述盖板上与所述输入微通道的端口对应的位置设置有输入通孔，所述盖板上与所述输出微通道的端口对应的位置设置有输出通孔，所述盖板上与所述反应板上的第一固定孔对应的位置设置有第二固定孔，基于所述第一固定孔与所述第二固定孔对准固定实现所述盖板对所述基于星型曲线的微通道板的密封连接。10.根据权利要求9所述的气液反应器，其特征在于：所述气液反应器还包括密封圈，所述密封圈位于所述反应板的凹槽内，且与所述盖板接触。11.根据权利要求9所述的气液反应器，其特征在于：所述盖板的材质包括聚四氟乙烯。12.根据权利要求9～11任意一项所述的气液反应器，其特征在于：所述气液反应器还包括第一固定板及第二固定板；所述第一固定板设置于所述盖板远离所述基于星型曲线的2CN109758984A权利要求书2/2页微通道板的表面，所述第二固定板设置于所述基于星型曲线的微通道板远离所述盖板的表面，所述第一固定板上与所述第一固定孔对应的位置设置有第三固定孔，所述第二固定板上与所述第二固定孔对应的位置设置有第四固定孔，基于所述第一、第二、第三及第四固定孔对准固定实现紧固连接。13.根据权利要求12所述的气液反应器，其特征在于：所述第一固定