一种微混合器

本申请涉及化工机械领域，特别地涉及一种微混合器。

背景技术：

在化工领域，大部分原料混合反应需要在一定的温度、压力或提供指定的催化剂的情况下进行。尤其在微反应系统领域，由容积输送设备输送的原料在进入反应器后，由于原料的初步混合没能达到需要的程度，势必会造成原料在反应器中停留时间的增加，影响反应效率。实验表明，微反应系统中，前端混合器的加入可以对反应效率、产物转化率及收率产生明显的促进作用。因此微化工领域中微混合器的应用很有必要。

微混合器，是指利用例如精密加工技术等手段制造的微型混合器，其尺寸通常在10μm至3000μm之间。需要说明的是，微混合器的“微”不是特指微混合器设备的外形尺寸小，也不是指微混合器设备产品的产量小，而是表示工艺流体(混合、反应介质)的混合通道在微米级至毫米级别。微混合器是一种连续流动的管道式混合器，包括换热、混合、分离、分析和控制等高度集成单元。对于微混合器而言，应具微小的混合通道、混合腔室以及独特的层流传质，这些特性决定了其拥有常规混合器所不可比拟的优良传热、传质和混合性能。目前传统的的微混合器存在以下几个问题：无法确保混合介质充分混合；无法确保混合通道和腔室的一致性；微混合器的耐腐蚀性较差；不便于进行拆卸清洗，进而无法防止微混合器通道的堵塞，且结构复杂。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种微混合器，所述微混合器，可有效地解决上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种的微混合器，包括第一混合板、第二混合板以及密封件；所述第一混合板具备有相对设置的第一混合面以及第一盖板面，所述第一混合面开设有第一混合部，所述第一盖板面开设有至少两个介质入口；所述第二混合板具备有第二混合面以及第二盖板面，所述第二混合面开设有第二混合部；所述密封件设置于所述第一混合部与所述第二混合部的连接处；其中，所述第一混合部具备有第一分支部与第一混流部，所述至少两个介质入口与所述第一分支部连通，所述第二混合部具备有与所述第一分支部对应的第二分支部，以及与所述第一混流部对应设置的第二混流部；所述第一混流部与所述第二混流部共同形成混合流道以及混合腔室。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一盖板面上还开设有与所述第一混合部连通的混合介质出口，所述混合介质出口与所述介质入口分别设置于所述第一混合部的两端，使得待混合介质经过所述介质入口进入所述混合流道以及所述混合腔室混合后经所述混合介质出口流出。需要说明的，在本实施例中，将所述第一盖板面上还开设有与所述第一混合部连通的混合介质出口，所述混合介质出口与所述介质入口分别设置于所述第一混合部的两端，使得待混合介质经过所述介质入口进入所述混合流道以及所述混合腔室混合后经所述混合介质出口流出，在介质混合过程中，通过不同的待混合介质经过至少两个所述介质入口分别进入所述混合流道以及所述混合腔室混合后经所述混合介质出口流出，有利于使得混合均匀，且将混合介质出口设置于第一盖板面上，便于使得介质入流管与混合介质排出管均设置于所述第一盖板面的同一侧，使得管路设置较为整洁，便于观察与控制。同时，还需要说明的，所述混合介质出口与所述介质入口分别设置于所述第一混合部的两端，便于介质在所述混合流道以及所述混合腔室混合后经所述混合介质出口流出。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一分支部具备有两个呈夹角设置的分流槽，两个所述分流槽交汇于所述第一混流部，所述至少两个介质入口设置于所述分流槽上。需要说明的，在本实施例中，将所述第一分支部具备有两个呈夹角设置的分流槽，两个所述分流槽交汇于所述第一混流部，所述至少两个介质入口设置于所述分流槽上，便于在介质混合过程中，通过向分流槽上设置有的介质入口注入待混合的介质后，经过呈夹角设置分流槽在倾斜作用下流入交汇处的所述第一混流部，进而便于实现集中混合，便于掌握待混合介质发生反应的位置。

具体地，在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一盖板面开设有三个所述介质入口；三个所述介质入口分布于所述分流槽的分支处以及交汇处。具体地，需要说明的，在本实施例中，所述第一盖板面开设有三个所述介质入口；三个所述介质入口分布于所述分流槽的分支处以及交汇处，便于在混合过程同从分支处与交汇处分别注入介质进而实现混合。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述微混合器还包括温度传感器，所述温度传感器设置于两个所述分流槽的交汇处用于测量不同介质混合时的温度。需要说明的，在本实施例中，所述微混合器还包括温度传感器，且将所述温度传感器设置于两个所述分流槽的交汇处用于测量不同介质混合时的温度，便于用户在使用过程中测量不同介质混合反应时的温度。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一混流部上设置有第一凸出截流块组以及第一凹陷槽组，所述第一凸出截流块组由多个第一凸出截流块呈波浪形排列组成，所述第一凹陷槽组由多个第一凹陷槽呈波浪形排列组成，所述第一凸出截流块组与所述第一凹陷槽组交错设置，每个所述第一凸出截流块与所述第一凹陷槽呈夹角设置；所述第二混流部上设置有第二凸出截流块组以及第二凹陷槽组，所述第二凸出截流块组由多个第二凸出截流块呈波浪形排列组成，所述第二凹陷槽组由多个第二凹陷槽呈波浪形排列组成，所述第二凸出截流块组与所述第二凹陷槽组交错设置，每个所述第二凸出截流块与所述第二凹陷槽呈夹角设置；其中，所述第一凸出截流块与所述第二凹陷槽相配合，所述第一凹陷槽与所述第二凸出截流块向配合，共同形成波浪形的所述混合流道以及波浪形的所述混合腔室。需要说明的，在本实施例中，所述第一混流部上设置有第一凸出截流块组以及第一凹陷槽组，所述第一凸出截流块组由多个第一凸出截流块呈波浪形排列组成，所述第一凹陷槽组由多个第一凹陷槽呈波浪形排列组成，所述第一凸出截流块组与所述第一凹陷槽组交错设置，每个所述第一凸出截流块与所述第一凹陷槽呈夹角设置；所述第二混流部上设置有第二凸出截流块组以及第二凹陷槽组，所述第二凸出截流块组由多个第二凸出截流块呈波浪形排列组成，所述第二凹陷槽组由多个第二凹陷槽呈波浪形排列组成，所述第二凸出截流块组与所述第二凹陷槽组交错设置，每个所述第二凸出截流块与所述第二凹陷槽呈夹角设置；进而使得所述第一凸出截流块与所述第二凹陷槽相配合，所述第一凹陷槽与所述第二凸出截流块向配合，共同形成波浪形的所述混合流道以及波浪形的所述混合腔室。便于在不同介质混合后在波浪形的所述混合流道以及波浪形的所述混合腔室中流动，在流动过程根据波浪形流道以及波浪形的所述混合腔室的形状结构特征，使得混合介质混合得更加充分，且保证了混合通道和腔室的一致性。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一凸出截流块设置为长条形凸起，且所述第一凸出截流块的截面尺寸沿着远离所述第一混合面的方向逐渐减小；所述第二凸出截流块设置为长条形凸起，且所述第二凸出截流块的截面尺寸沿着远离所述第二混合面的方向逐渐减小。需要说明的，在本实施例中，将所述第一凸出截流块设置为长条形凸起，且所述第一凸出截流块的截面尺寸沿着远离所述第一混合面的方向逐渐减小；所述第二凸出截流块设置为长条形凸起，且所述第二凸出截流块的截面尺寸沿着远离所述第二混合面的方向逐渐减小，也即设置为梯形结构，便于使得第一凸出截流块与所述第二凹陷槽更加便于配合，便于安装；同理也使得第二凸出截流块与所述第一凹陷槽更加便于配合，便于安装。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一混合板与所述第二混合板通过螺钉以及螺母可拆卸地连接，所述第一混合板与所述第二混合板上对应开设有与所述螺钉相配合的连接螺纹通孔。需要说明的，在本实施例中，将所述第一混合板与所述第二混合板通过螺钉以及螺母可拆卸地连接，所述第一混合板与所述第二混合板上对应开设有与所述螺钉相配合的连接螺纹通孔，在安装过程中，所述螺钉贯穿于所述连接螺纹通孔，使得第一混合板与所述第二混合板组合到位后，安装所述螺母使得整体结构稳固连接，且在需要清洗时，可通过拆卸螺钉与螺母进行清洗所述第一混合板与所述第二混合板的内部。进而使得便于进行拆卸清洗，进而有效地防止微混合器通道的堵塞。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述微混合器还包括导向销。需要说明的，设置导向销，便于在安装配合中，起到导向安装的作用，便于用户定位安装。

在根据第一方面的可选的实施例中，所述第一混合板与所述第二混合板采用不锈钢、玻璃、陶瓷或者聚合物材料中的一种或者多种材料制成。需要说明的，在本实施例中，所述第一混合板与所述第二混合板采用不锈钢、玻璃、陶瓷或者聚合物材料中的一种或者多种材料制成，上述材料具备有良好地耐腐蚀性，使得微混合器的耐腐蚀性较好，进而有效地保证其使用寿命。

本申请提供的一种微混合器，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：

本申请提供的微混合器包括第一混合板、第二混合板以及密封件，所述第一混合部具备有第一分支部与第一混流部，所述至少两个介质入口与所述第一分支部连通，所述第二混合部具备有与所述第一分支部对应的第二分支部，以及与所述第一混流部对应设置的第二混流部；所述第一混流部与所述第二混流部共同形成混合流道以及混合腔室。有效地确保混合介质充分混合；确保混合通道和腔室的一致性，同时所述密封件设置于所述第一混合部与所述第二混合部的连接处，避免出现混合介质遗漏的现象，保证微混合器的稳定性以及安全性，且结构简单易操作。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1是本申请实施例的微混合器的爆炸图；

图2是本申请实施例的微混合器的第一混合板的结构示意图；

图3是图2中iii处放大图；

图4是本申请实施例的微混合器的第二混合板的结构示意图；

图5是图4中v处放大图；

图6是本申请实施例的微混合器的密封件的结构示意图；

图7是图6中vii处放大图；

图8是本申请实施例的微混合器的正面示意图；

图9是d-d剖面示意图；

图10是图9中x处放大图；

图11是e-e剖面示意图；

图12是图11中xii处放大图；

图13是f-f剖面示意图；

图14是图11中xiv处放大图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

10-微混合器；11-第一混合板；111-第一混合面；112-第一混合部；1121-第一分支部；1122-分流槽；1123-第一混流部；1124-第一凸出截流块组；1125-第一凸出截流块；1126-第一凹陷槽组；1127-第一凹陷槽；113-第一盖板面；113a-介质入口；113b-混合介质出口；13-第二混合板；131-第二混合面；132-第二混合部；1321-第二分支部；1323-第二混流部；1324-第二凸出截流块组；1325-第二凸出截流块；1326-第二凹陷槽组；1327-第二凹陷槽；133-第二盖板面；15-密封件；151-密封槽；153-螺钉；155-螺母；157-连接螺纹通孔；159-导向销；16-混合流道；17-混合腔室。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本申请。应理解，这些具体实施方式仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。

为了简明，本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或几种”中“几种”的含义是两种及两种以上。

除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量(例如，可以按照在本申请的实施例中给出的方法进行测试)。

请参照图1至图14，本申请实施例提供一种的微混合器10，包括第一混合板11、第二混合板13以及密封件15；所述第一混合板11具备有相对设置的第一混合面111以及第一盖板面113，所述第一混合面111开设有第一混合部112，所述第一盖板面113开设有至少两个介质入口113a；所述第二混合板13具备有第二混合面131以及第二盖板面133，所述第二混合面131开设有第二混合部132；所述密封件15设置于所述第一混合部112与所述第二混合部132的连接处；其中，所述第一混合部112具备有第一分支部1121与第一混流部1123，所述至少两个介质入口113a与所述第一分支部1121连通，所述第二混合部132具备有与所述第一分支部1121对应的第二分支部1321，以及与所述第一混流部1123对应设置的第二混流部1323；所述第一混流部1123与所述第二混流部1323共同形成混合流道16以及混合腔室17。

具体地，在本实施例中，所述第一混合板11以及所述第二混合板13上开设有用于容纳所述密封件15的密封槽151，所述密封槽151沿着第一混合部112以及所述第二混合部132的外边缘设置，进而保证混合流道16以及混合腔室17的密封性。

本申请提供的微混合器10包括第一混合板11、第二混合板13以及密封件15，所述第一混合部112具备有第一分支部1121与第一混流部1123，所述至少两个介质入口113a与所述第一分支部1121连通，所述第二混合部132具备有与所述第一分支部1121对应的第二分支部1321，以及与所述第一混流部1123对应设置的第二混流部1323；所述第一混流部1123与所述第二混流部1323共同形成混合流道16以及混合腔室17。有效地确保混合介质充分混合；确保混合通道和腔室的一致性，同时所述密封件15设置于所述第一混合部112与所述第二混合部132的连接处，避免出现混合介质遗漏的现象，保证微混合器10的稳定性以及安全性，且结构简单易操作。

在可选地示例性实施例中，所述第一盖板面113上还开设有与所述第一混合部112连通的混合介质出口113b，所述混合介质出口113b与所述介质入口113a分别设置于所述第一混合部112的两端，使得待混合介质经过所述介质入口113a进入所述混合流道16以及所述混合腔室17混合后经所述混合介质出口113b流出。需要说明的，在本实施例中，将所述第一盖板面113上还开设有与所述第一混合部112连通的混合介质出口113b，所述混合介质出口113b与所述介质入口113a分别设置于所述第一混合部112的两端，使得待混合介质经过所述介质入口113a进入所述混合流道16以及所述混合腔室17混合后经所述混合介质出口113b流出，在介质混合过程中，通过不同的待混合介质经过至少两个所述介质入口113a分别进入所述混合流道16以及所述混合腔室17混合后经所述混合介质出口113b流出，有利于使得混合均匀，且将混合介质出口113b设置于第一盖板面113上，便于使得介质入流管与混合介质排出管均设置于所述第一盖板面113的同一侧，使得管路设置较为整洁，便于观察与控制。同时，还需要说明的，所述混合介质出口113b与所述介质入口113a分别设置于所述第一混合部112的两端，便于介质在所述混合流道16以及所述混合腔室17混合后经所述混合介质出口113b流出。

在可选地示例性实施例中，所述第一分支部1121具备有两个呈夹角设置的分流槽1122，两个所述分流槽1122交汇于所述第一混流部1123，所述至少两个介质入口113a设置于所述分流槽1122上。需要说明的，在本实施例中，将所述第一分支部1121具备有两个呈夹角设置的分流槽1122，两个所述分流槽1122交汇于所述第一混流部1123，所述至少两个介质入口113a设置于所述分流槽1122上，便于在介质混合过程中，通过向分流槽1122上设置有的介质入口113a注入待混合的介质后，经过呈夹角设置分流槽1122在倾斜作用下流入交汇处的所述第一混流部1123，进而便于实现集中混合，便于掌握待混合介质发生反应的位置。

具体地，在可选地示例性实施例中，所述第一盖板面113开设有三个所述介质入口113a；三个所述介质入口113a分布于所述分流槽1122的分支处以及交汇处。具体地，需要说明的，在本实施例中，所述第一盖板面113开设有三个所述介质入口113a；三个所述介质入口113a分布于所述分流槽1122的分支处以及交汇处，便于在混合过程同从分支处与交汇处分别注入介质进而实现混合。可以理解的，这里并不对介质入口113a的个数进行限定，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将介质入口113a的个数设置为两个，四个或者五个等。

具体地，在可选地示例性实施例中，所述介质入口113a的直径沿着远离所述第一盖板面113的方向逐渐减小，也即使得介质入口113a在第一混合板11外侧孔大于混合通道内侧孔；同时靠近所述第一盖板面113的一侧设置螺纹，便于连接介质注入管路。

在可选地示例性实施例中，所述微混合器10还包括温度传感器，所述温度传感器设置于两个所述分流槽1122的交汇处用于测量不同介质混合时的温度。需要说明的，在本实施例中，所述微混合器10还包括温度传感器，且将所述温度传感器设置于两个所述分流槽1122的交汇处用于测量不同介质混合时的温度，便于用户在使用过程中测量不同介质混合反应时的温度。

在可选地示例性实施例中，所述第一混流部1123上设置有第一凸出截流块组1124以及第一凹陷槽组1126，所述第一凸出截流块组1124由多个第一凸出截流块1125呈波浪形排列组成，所述第一凹陷槽组1126由多个第一凹陷槽1127呈波浪形排列组成，所述第一凸出截流块组1124与所述第一凹陷槽组1126交错设置，每个所述第一凸出截流块1125与所述第一凹陷槽1127呈夹角设置；所述第二混流部1323上设置有第二凸出截流块组1324以及第二凹陷槽组1326，所述第二凸出截流块组1324由多个第二凸出截流块1325呈波浪形排列组成，所述第二凹陷槽组1326由多个第二凹陷槽1327呈波浪形排列组成，所述第二凸出截流块组1324与所述第二凹陷槽组1326交错设置，每个所述第二凸出截流块1325与所述第二凹陷槽1327呈夹角设置；其中，所述第一凸出截流块1125与所述第二凹陷槽1327相配合，所述第一凹陷槽1127与所述第二凸出截流块1325向配合，共同形成波浪形的所述混合流道16以及波浪形的所述混合腔室17。需要说明的，在本实施例中，所述第一混流部1123上设置有第一凸出截流块组1124以及第一凹陷槽组1126，所述第一凸出截流块组1124由多个第一凸出截流块1125呈波浪形排列组成，所述第一凹陷槽组1126由多个第一凹陷槽1127呈波浪形排列组成，所述第一凸出截流块组1124与所述第一凹陷槽组1126交错设置，每个所述第一凸出截流块1125与所述第一凹陷槽1127呈夹角设置；所述第二混流部1323上设置有第二凸出截流块组1324以及第二凹陷槽组1326，所述第二凸出截流块组1324由多个第二凸出截流块1325呈波浪形排列组成，所述第二凹陷槽组1326由多个第二凹陷槽1327呈波浪形排列组成，所述第二凸出截流块组1324与所述第二凹陷槽组1326交错设置，每个所述第二凸出截流块1325与所述第二凹陷槽1327呈夹角设置；进而使得所述第一凸出截流块1125与所述第二凹陷槽1327相配合，所述第一凹陷槽1127与所述第二凸出截流块1325向配合，共同形成波浪形的所述混合流道16以及波浪形的所述混合腔室17。便于在不同介质混合后在波浪形的所述混合流道16以及波浪形的所述混合腔室17中流动，在流动过程根据波浪形流道以及波浪形的所述混合腔室17的形状结构特征，使得混合介质混合得更加充分，且保证了混合通道和腔室的一致性。

在可选地示例性实施例中，所述第一凸出截流块1125设置为长条形凸起，且所述第一凸出截流块1125的截面尺寸沿着远离所述第一混合面111的方向逐渐减小；所述第二凸出截流块1325设置为长条形凸起，且所述第二凸出截流块1325的截面尺寸沿着远离所述第二混合面131的方向逐渐减小。需要说明的，在本实施例中，将所述第一凸出截流块1125设置为长条形凸起，且所述第一凸出截流块1125的截面尺寸沿着远离所述第一混合面111的方向逐渐减小；所述第二凸出截流块1325设置为长条形凸起，且所述第二凸出截流块1325的截面尺寸沿着远离所述第二混合面131的方向逐渐减小，也即设置为梯形结构，便于使得第一凸出截流块1125与所述第二凹陷槽1327更加便于配合，便于安装；同理也使得第二凸出截流块1325与所述第一凹陷槽1127更加便于配合，便于安装。

在可选地示例性实施例中，所述第一混合板11与所述第二混合板13通过螺钉153以及螺母155可拆卸地连接，所述第一混合板11与所述第二混合板13上对应开设有与所述螺钉153相配合的连接螺纹通孔157。需要说明的，在本实施例中，将所述第一混合板11与所述第二混合板13通过螺钉153以及螺母155可拆卸地连接，所述第一混合板11与所述第二混合板13上对应开设有与所述螺钉153相配合的连接螺纹通孔157，在安装过程中，所述螺钉153贯穿于所述连接螺纹通孔157，使得第一混合板11与所述第二混合板13组合到位后，安装所述螺母155使得整体结构稳固连接，且在需要清洗时，可通过拆卸螺钉153与螺母155进行清洗所述第一混合板11与所述第二混合板13的内部。进而使得便于进行拆卸清洗，进而有效地防止微混合器10通道的堵塞。本申请提供的微混合器10结构简单，便于拆装及清洁微混合通道。且当反应产物颗粒沉积在微通道内壁上时，可拆卸打开进行清洗。

在可选地示例性实施例中，所述微混合器10还包括导向销159。需要说明的，设置导向销159，便于在安装配合中，起到导向安装的作用，便于用户定位安装，便于保证以第一混合板11与所述第二混合板13装配精度。

在可选地示例性实施例中，所述第一混合板11与所述第二混合板13采用不锈钢、玻璃、陶瓷或者聚合物材料中的一种或者多种材料制成。需要说明的，在本实施例中，所述第一混合板11与所述第二混合板13采用不锈钢、玻璃、陶瓷或者聚合物材料中的一种或者多种材料制成，上述材料具备有良好地耐腐蚀性，使得微混合器10的耐腐蚀性较好，进而有效地保证其使用寿命。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。