本實(shí)用新型屬于化工、醫(yī)藥機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

在化工或醫(yī)藥生產(chǎn)過(guò)程中，流體之間的反應(yīng)工作大多是通過(guò)微反應(yīng)器來(lái)進(jìn)行混合實(shí)現(xiàn)的，而對(duì)兩種流體進(jìn)行混合是微反應(yīng)器最常進(jìn)行的工作。微反應(yīng)器是一種建立在連續(xù)流動(dòng)基礎(chǔ)上的微管道式反應(yīng)器，用以替代傳統(tǒng)反應(yīng)器，如玻璃燒瓶、漏斗，以及工業(yè)有機(jī)合成中常用的反應(yīng)釜等傳統(tǒng)間歇反應(yīng)器。在微反應(yīng)器中有大量的以精密加工技術(shù)制作的微型反應(yīng)通道，它可以提供極大的比表面積，傳質(zhì)傳熱效率極高。另外，微反應(yīng)器以連續(xù)流動(dòng)代替間歇操作，使準(zhǔn)確控制反應(yīng)物的停留時(shí)間成為可能。這些特點(diǎn)使有機(jī)合成反應(yīng)在微觀尺度上得到精確控制，為提高反應(yīng)選擇性和操作安全性提供了可能。

目前生產(chǎn)中所使用的微反應(yīng)器對(duì)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(jiǎn)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。

由于現(xiàn)有技術(shù)中的微反應(yīng)器存在流體混合不充分、導(dǎo)致反應(yīng)物收率較低等技術(shù)問(wèn)題，因此本實(shí)用新型研究設(shè)計(jì)出一種柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的微反應(yīng)器存在流體混合不充分的缺陷，從而提供一種柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器。

本實(shí)用新型提供一種柱排微反應(yīng)通道，其包括微反應(yīng)單元，所述微反應(yīng)單元包括進(jìn)口段、出口段和位于二者之間的擴(kuò)張段，其中在所述進(jìn)口段與所述擴(kuò)張段之間形成有流通面積先減小、后增大的第一彎道部分，且在所述第一彎道部分處設(shè)置有至少一個(gè)第一分流柱。優(yōu)選地，所述擴(kuò)張段的流通截面積分別大于所述進(jìn)口段和所述出口段的流通截面積。

優(yōu)選地，所述第一分流柱為多個(gè)，且沿流體流向布置成多排；相鄰兩排所述分流柱之間，成相互交錯(cuò)地布置。

優(yōu)選地，在所述擴(kuò)張段中靠近所述第一分流柱的位置還設(shè)置有沿流體流向延伸的一個(gè)以上的分流擋板，所述分流擋板將流體分隔成兩個(gè)以上的第一排形分流通道；優(yōu)選地，所述分流擋板為兩個(gè)以上時(shí)，兩個(gè)以上的所述分流擋板均相互平行地設(shè)置。

優(yōu)選地，在所述出口段與所述擴(kuò)張段之間也形成有流通面積先減小、后增大的第二彎道部分，且在所述第二彎道部分處設(shè)置有沿流體流向布置的多排第二分流柱。

優(yōu)選地，所述第一分流柱和/或所述第二分流柱為圓柱狀結(jié)構(gòu)，其軸線方向沿與流體流向相垂直的方向延伸。

優(yōu)選地，所述微反應(yīng)通道還包括“口”形通道，所述“口”形通道包括進(jìn)口管路、出口管路和位于二者之間的兩支分流管路，兩支所述分流管路在與所述進(jìn)口管路相接處將流體一分為二，且在兩支所述分流管路與所述出口管路相接處將流體合二為一；

所述微反應(yīng)單元形成于所述進(jìn)口管路、和/或所述出口管路、和/或至少一個(gè)所述分流管路的部分。

優(yōu)選地，兩支所述分流管路包括第一分流管路和第二分流管路，在所述第一分流管路、所述第二分流管路和所述出口管路共同相交處還設(shè)置有沿來(lái)流方向平行延伸地設(shè)置的至少兩排的第二分流擋板，所述第二分流擋板將流體分隔成兩個(gè)以上的第二排形分流通道，并在兩排中間進(jìn)行匯合并流至所述出口管路。

優(yōu)選地，在所述第一分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第一彎折管段、在所述第二分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第二彎折管段，

且所述第一彎折管段與所述第二彎折管段共同形成“W”形的匯流管段。

優(yōu)選地，所述通道包括至少兩個(gè)所述的“口”形通道，至少兩個(gè)所述的“口”形通道成串聯(lián)連接；和/或成并聯(lián)連接。

本實(shí)用新型還提供一種微反應(yīng)器，其包括前述的柱排微反應(yīng)通道。

本實(shí)用新型提供的一種柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器具有如下有益效果：

1.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)將在所述進(jìn)口段與所述擴(kuò)張段之間形成有流通面積先減小、后增大的第一彎道部分，且在所述第一彎道部分處設(shè)置有至少一個(gè)第一分流柱，能夠在該第一彎道部分提高流體的流速，且通過(guò)高速的流體撞擊至第一分流柱上，能夠增加流體的橫向流速(即沿進(jìn)口段延伸方向相垂直的方向)，增大流體的湍流程度，增加了流體間的混合充分程度，有效地提高了微反應(yīng)通道的反應(yīng)收率；

2.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)在所述第一彎道部分處設(shè)置有至少一個(gè)第一分流柱，還可以通過(guò)該第一分流柱有效地抵消彎道部分離心力對(duì)流體流動(dòng)的影響，使得流過(guò)彎道部分的流體分布均勻；

3.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)在擴(kuò)張段位于第一分流柱下游端設(shè)置一個(gè)以上的分流擋板的結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)Φ谝环至髦至骰旌虾蟮牧黧w進(jìn)行擴(kuò)張并進(jìn)一步的分流作用，能夠進(jìn)一步更大程度地提高流體之間再次混合時(shí)的混合充分程度，進(jìn)一步有效地提高了微反應(yīng)通道的反應(yīng)收率；

4.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)在所述出口段與所述擴(kuò)張段之間也形成有流通面積先減小、后增大的第二彎道部分，且在所述第二彎道部分處設(shè)置有沿流體流向布置的多排第二分流柱，能夠使得流體能夠從出口段逆向地流向朝擴(kuò)張段、對(duì)于不確定流動(dòng)方向或需要逆流的場(chǎng)合，使得流體在可逆通道內(nèi)的正流、逆流下的流動(dòng)狀態(tài)完全一樣，杜絕了因進(jìn)出方向接反而造成的混合不充分的可能，節(jié)省了需要逆流時(shí)的反向安裝過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了流體在正流轉(zhuǎn)逆流過(guò)程中的連續(xù)化；

5.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)還包括“口”形通道、且所述微反應(yīng)單元形成于所述進(jìn)口管路、和/或所述出口管路、和/或至少一個(gè)所述分流管路的部分的方式，能夠通過(guò)“口”形通道對(duì)流體起到分流后再次匯流的作用，加大流體的混合充分程度，同時(shí)利用前述的微反應(yīng)單元，能夠加大進(jìn)口管路、和/或述出口管路、和/或至少一個(gè)分流管路處流體的混合充分程度，進(jìn)一步有效且高效地提高流體的混合充分程度，提高反應(yīng)物的收率；

6.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)第一分流管路、所述第二分流管路和所述出口管路共同相交處還設(shè)置有沿來(lái)流方向平行延伸地設(shè)置的至少兩排的第二分流擋板，能夠在出口管路的進(jìn)流處對(duì)流體進(jìn)行分流和混合，進(jìn)一步有效地提高流體的混合充分程度，使得從出口管路流出的流體混合和反應(yīng)更為充分，提高流體反應(yīng)物的收率；

7.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)在第一分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第一彎折管段、在所述第二分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第二彎折管段，能夠?qū)α鹘?jīng)該兩處的流體產(chǎn)生彎折的流動(dòng)，減小離心力的作用對(duì)流體均勻分流的不良影響，離心力使大部分流體沿外壁流動(dòng)，在“S”形曲線彎折段的作用下使流體盡可能均勻分流；

8.本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器，通過(guò)所述通道包括至少兩個(gè)所述的“口”形通道，至少兩個(gè)所述的“口”形通道成串聯(lián)連接；和/或成并聯(lián)連接，能夠在不減小通量的情況下，使每個(gè)排型通道的尺寸都達(dá)到微米級(jí)，充分利用了微通道內(nèi)流體在傳質(zhì)、傳熱方面的巨大優(yōu)勢(shì)；可以根據(jù)實(shí)際使用要求自由組合各混合單元，靈活性強(qiáng)，種類多，適用范圍廣；組合后的各種混合結(jié)構(gòu)中，都含有多次的分流、匯流區(qū)域，實(shí)現(xiàn)流體的多次分流、混合，混合效果極佳。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型圖4的A部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第五實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(并聯(lián))；

圖7是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第六實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道的第七實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖(串聯(lián))。

圖中附圖標(biāo)記表示為：

1—微反應(yīng)單元，11—進(jìn)口段，12—出口段，13—擴(kuò)張段，14—第一彎道部分，15—第二彎道部分，2—第一分流柱，3—分流擋板，4—第一排形分流通道，5—第二分流柱，6—進(jìn)口管路，7—出口管路，8—分流管路，81—第一分流管路，82—第二分流管路，9—第二分流擋板，91—第二排形分流通道，101—第一彎折管段，102—第二彎折管段。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種柱排微反應(yīng)通道，其包括微反應(yīng)單元1，所述微反應(yīng)單元包括進(jìn)口段11、出口段12和位于二者之間的擴(kuò)張段13，其中所述擴(kuò)張段13在與流體流動(dòng)方向相垂直的流通截面積分別大于所述進(jìn)口段11和所述出口段12的流通截面積；且在所述進(jìn)口段11與所述擴(kuò)張段13之間形成有流通面積先減小、后增大的第一彎道部分14，且在所述第一彎道部分14處設(shè)置有至少一個(gè)第一分流柱2。

本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道，通過(guò)將在所述進(jìn)口段與所述擴(kuò)張段之間形成有流通面積先減小、后增大的第一彎道部分，且在所述第一彎道部分處設(shè)置有至少一個(gè)第一分流柱，能夠在該第一彎道部分提高流體的流速，且通過(guò)高速的流體撞擊至第一分流柱上，能夠增加流體的橫向流速(即沿進(jìn)口段延伸方向相垂直的方向)，增大流體的湍流程度，增加了流體間的混合充分程度，有效地提高了微反應(yīng)通道的反應(yīng)收率；

還通過(guò)在所述第一彎道部分處設(shè)置有至少一個(gè)第一分流柱，還可以通過(guò)該第一分流柱有效地抵消彎道部分離心力對(duì)流體流動(dòng)的影響，減小離心力的作用對(duì)流體均勻分流的不良影響，如果沒(méi)有分流柱的話離心力使大部分流體沿外壁往下流動(dòng)，增加了盲區(qū)、減小了混合程度，因此本實(shí)用新型在分流柱的共同作用下使流體在流過(guò)彎道部分能夠盡可能地均勻分流。

優(yōu)選地，所述第一分流柱2為多個(gè)，且沿流體流向布置成多排；相鄰兩排所述分流柱2之間，成相互交錯(cuò)地布置。這樣能夠有效地使得流體通過(guò)上游排分流柱之間的間隙后、流向相鄰下游排分流柱的位置處，使得流體相互碰撞、增大橫向流動(dòng)速度(垂于流體流向)，從而能夠進(jìn)一步有效地提高流體的混合充分的程度，進(jìn)一步增大流體反應(yīng)物的收率。

優(yōu)選地，在所述擴(kuò)張段13中靠近所述第一分流柱2的位置還設(shè)置有沿流體流向延伸的一個(gè)以上的分流擋板3，所述分流擋板3將流體分隔成兩個(gè)以上的第一排形分流通道4；優(yōu)選地，所述分流擋板3為兩個(gè)以上時(shí)，兩個(gè)以上的所述分流擋板3均相互平行地設(shè)置。流體流入一次分流區(qū)(第一分流柱所處的管段位置)，在若干個(gè)分流柱的作用下，流體實(shí)現(xiàn)多次分流-混合；后在二次分流區(qū)(擴(kuò)張段13位置)的作用下，流體再次被分流，最后在匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)匯流，匯流后流入下級(jí)通道。

本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道，通過(guò)在擴(kuò)張段位于第一分流柱下游端設(shè)置一個(gè)以上的分流擋板的結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)Φ谝环至髦至骰旌虾蟮牧黧w進(jìn)行擴(kuò)張并進(jìn)一步的分流作用，能夠進(jìn)一步更大程度地提高流體之間再次混合時(shí)的混合充分程度，進(jìn)一步有效地提高了微反應(yīng)通道的反應(yīng)收率。

實(shí)施例2

如圖2所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道還可設(shè)置成可逆混合反應(yīng)通道，即在所述出口段12與所述擴(kuò)張段13之間也形成有流通面積先減小、后增大的第二彎道部分15，且在所述第二彎道部分15處設(shè)置有沿流體流向布置的多排第二分流柱5。

由于實(shí)施例1的微反應(yīng)單元中的流體流動(dòng)具有一定的方向性，適用于流動(dòng)方向單一、明確且能明顯區(qū)分的場(chǎng)合，流體一旦逆流，混合效果將大大降低。因此，對(duì)于不確定流動(dòng)方向或需要逆流的場(chǎng)合，就需要一種可逆的混合結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提出一種可逆混合結(jié)構(gòu)，流體在可逆通道內(nèi)的正流、逆流下的流動(dòng)狀態(tài)完全一樣，杜絕了因進(jìn)出方向接反而造成的混合不充分的可能，節(jié)省了需要逆流時(shí)的反向安裝過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了流體在正流轉(zhuǎn)逆流過(guò)程中的連續(xù)化。

通過(guò)在所述出口段與所述擴(kuò)張段之間也形成有流通面積先減小、后增大的第二彎道部分，且在所述第二彎道部分處設(shè)置有沿流體流向布置的多排第二分流柱，能夠使得流體能夠從出口段逆向地流向朝擴(kuò)張段(由于流體的流向通常一定是先經(jīng)過(guò)分流柱、再經(jīng)過(guò)分流擋板。分流柱的作用就是使流體在分流擋板處實(shí)現(xiàn)相對(duì)均勻的分流)、對(duì)于不確定流動(dòng)方向或需要逆流的場(chǎng)合，使得流體在可逆通道內(nèi)的正流、逆流下的流動(dòng)狀態(tài)完全一樣，杜絕了因進(jìn)出方向接反而造成的混合不充分的可能，節(jié)省了需要逆流時(shí)的反向安裝過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)了流體在正流轉(zhuǎn)逆流過(guò)程中的連續(xù)化。

優(yōu)選地，所述第一分流柱2和/或所述第二分流柱5為圓柱狀結(jié)構(gòu)，其軸線方向沿與流體流向相垂直的方向延伸。這是本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道中的第一和/或第二分流柱的優(yōu)選形狀和具體結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例3

如圖3所示，在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，本實(shí)用新型的微反應(yīng)通道還包括“口”形通道，所述“口”形通道包括進(jìn)口管路6、出口管路7和位于二者之間的兩支分流管路8，兩支所述分流管路在與所述進(jìn)口管路相接處將流體一分為二，且在兩支所述分流管路與所述出口管路相接處將流體合二為一；

所述微反應(yīng)單元形成于所述進(jìn)口管路6、和/或所述出口管路7、和/或至少一個(gè)所述分流管路8的部分。

通過(guò)還包括“口”形通道、且所述微反應(yīng)單元形成于所述進(jìn)口管路、和/或所述出口管路、和/或至少一個(gè)所述分流管路的部分的方式，能夠通過(guò)“口”形通道對(duì)流體起到分流后再次匯流的作用，加大流體的混合充分程度，同時(shí)利用前述的微反應(yīng)單元，能夠加大進(jìn)口管路、和/或述出口管路、和/或至少一個(gè)分流管路處流體的混合充分程度，進(jìn)一步有效且高效地提高流體的混合充分程度，提高反應(yīng)物的收率。

實(shí)施例4

如圖4-5所示，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，本實(shí)用新型的微反應(yīng)通道的兩支所述分流管路8包括第一分流管路81和第二分流管路82，在所述第一分流管路81、所述第二分流管路82和所述出口管路7共同相交處還設(shè)置有沿來(lái)流方向平行延伸地設(shè)置的至少兩排的第二分流擋板9，所述第二分流擋板9將流體分隔成兩個(gè)以上的第二排形分流通道91，并在兩排中間進(jìn)行匯合并流至所述出口管路。

流體由上級(jí)通道流入一次分流區(qū)，實(shí)現(xiàn)一分二的分流；被分的兩股流體分別進(jìn)入各自下游的二次分流區(qū)，在若干個(gè)圓柱形分流柱的作用下，流體實(shí)現(xiàn)多次分流-混合；在三次分流區(qū)的作用下，流體再次被分流，后在一次匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)匯流；匯流后的兩股流體各自流至分流對(duì)沖區(qū)兩側(cè)，經(jīng)由四次分流區(qū)分流后，對(duì)應(yīng)的分流通道內(nèi)的流體在對(duì)沖區(qū)對(duì)沖混合，匯集后流入下級(jí)通道，形成柱排并聯(lián)+分流對(duì)沖型反應(yīng)通道。根據(jù)流過(guò)的流體流量，對(duì)沖區(qū)可呈一定角度，參見(jiàn)圖4所示。

流體各自流至分流對(duì)沖區(qū)兩側(cè)，經(jīng)由分流區(qū)分流后，對(duì)應(yīng)的分流通道內(nèi)的流體在對(duì)沖區(qū)對(duì)沖混合，匯集后流入下級(jí)通道，形成分流對(duì)沖型反應(yīng)通道。根據(jù)流過(guò)的流體流量，對(duì)沖區(qū)可呈一定角度，參見(jiàn)圖5所示。

通過(guò)第一分流管路、所述第二分流管路和所述出口管路共同相交處還設(shè)置有沿來(lái)流方向平行延伸地設(shè)置的至少兩排的第二分流擋板，能夠在出口管路的進(jìn)流處對(duì)流體進(jìn)行分流和混合，進(jìn)一步有效地提高流體的混合充分程度，使得從出口管路流出的流體混合和反應(yīng)更為充分，提高流體反應(yīng)物的收率。

實(shí)施例5

如圖6所示，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，在所述第一分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第一彎折管段101(優(yōu)選為朝向所述第一分流管路的方向進(jìn)行彎折)、在所述第二分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第二彎折管段102(優(yōu)選為朝向所述第二分流管路的方向進(jìn)行彎折)，

且所述第一彎折管段101與所述第二彎折管段102共同形成“W”形的匯流管段。

微反應(yīng)通道形成于“口”形通道的第一分流管路81和第二分流管路82處以及出口管路7處：流體由上級(jí)通道流入一次分流區(qū)，實(shí)現(xiàn)一分二的分流；被分的兩股流體分別進(jìn)入各自下游的二次分流區(qū)，在若干個(gè)圓柱形分流柱的作用下，流體實(shí)現(xiàn)多次分流-混合；在三次分流區(qū)的作用下，流體再次被分流，后在一次匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)匯流；一次匯流后的兩股流體經(jīng)過(guò)“S”形曲線段后在二次匯流處實(shí)現(xiàn)二次匯流；二次匯流后的流體流入四次分流區(qū)，在若干個(gè)圓柱形分流柱的作用下，流體實(shí)現(xiàn)多次分流-混合；后在五次分流區(qū)的作用下，流體再次被分流，后在三次匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)匯流，匯流后流入下級(jí)通道，參見(jiàn)圖6所示。

通過(guò)在第一分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第一彎折管段、在所述第二分流管路上與所述出口管路相接的部位設(shè)置為成“S”形曲線形狀的第二彎折管段，能夠?qū)α鹘?jīng)該兩處的流體產(chǎn)生彎折的流動(dòng)，減小離心力的作用對(duì)流體均勻分流的不良影響，離心力使大部分流體沿外壁流動(dòng)，在“S”形曲線彎折段和分流柱的共同作用下使流體盡可能均勻分流。

實(shí)施例6

如圖7-8所示，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，所述通道包括至少兩個(gè)所述的“口”形通道，至少兩個(gè)所述的“口”形通道成串聯(lián)連接；和/或成并聯(lián)連接。

如圖7所示，兩“口”形通道相串聯(lián)：微反應(yīng)單元形成于“口”形通道的出口管路7處：流體由上級(jí)通道流入一次分流區(qū)，實(shí)現(xiàn)一分二的分流；被分的兩股流體分別進(jìn)入各自下游的二次分流區(qū)，實(shí)現(xiàn)二分四的分流；后在一次匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)四合二的匯流；匯流后的兩股流體各自流至二次匯流區(qū)，實(shí)現(xiàn)二合一的匯流；匯流后的流體流入三次分流區(qū)，在若干個(gè)圓柱形分流柱的作用下，流體實(shí)現(xiàn)多次分流-混合；后在四次分流區(qū)的作用下，流體再次被分流，后在三次匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)匯流，匯流后流入下級(jí)通道。

如圖8所示，兩“口”形通道串聯(lián)：流體由上級(jí)通道流入一次分流區(qū)，實(shí)現(xiàn)一分二的分流；被分的兩股流體分別進(jìn)入各自下游的二次分流區(qū)，在若干個(gè)圓柱形分流柱的作用下，流體實(shí)現(xiàn)多次分流-混合；在三次分流區(qū)的作用下，流體再次被分流，后在一次匯流區(qū)實(shí)現(xiàn)匯流；一次匯流后的兩股流體在二次匯流處實(shí)現(xiàn)二次匯流。

由此完成一個(gè)分流-混合循環(huán)，后進(jìn)入下一個(gè)完全一樣的分流-混合單元，經(jīng)由若干次這樣的循環(huán)后，最終達(dá)到流體的充分混合。

通過(guò)所述通道包括至少兩個(gè)所述的“口”形通道，至少兩個(gè)所述的“口”形通道成串聯(lián)連接；和/或成并聯(lián)連接，能夠在不減小通量的情況下，使每個(gè)排型通道的尺寸都達(dá)到微米級(jí)，充分利用了微通道內(nèi)流體在傳質(zhì)、傳熱方面的巨大優(yōu)勢(shì)；可以根據(jù)實(shí)際使用要求自由組合各混合單元，靈活性強(qiáng)，種類多，適用范圍廣；組合后的各種混合結(jié)構(gòu)中，都含有多次的分流、匯流區(qū)域，實(shí)現(xiàn)流體的多次分流、混合，混合效果極佳。

一種完整的微反應(yīng)通道由一種進(jìn)口單元及至少一個(gè)按一定規(guī)律組合后的混合單元組成。所述組合及不局限于上述的其他組合結(jié)構(gòu)，亦可根據(jù)混合需要再次組合使用。

本實(shí)用新型還提供一種微反應(yīng)器，其包括前述的柱排微反應(yīng)通道。

本實(shí)用新型的柱排微反應(yīng)通道及微反應(yīng)器具有以下有益效果：

1.柱形結(jié)構(gòu)布置及設(shè)計(jì)，一方面可以抵消彎道部分離心力對(duì)流體流動(dòng)的影響，使流過(guò)彎道部分的流體分布均勻；另一方面可以增加流體的橫向流速，增大其湍流程度，利于混合。

2.多個(gè)排型通道并聯(lián)的設(shè)計(jì)，在不減小通量的情況下，使每個(gè)排型通道的尺寸都達(dá)到微米級(jí)，充分利用了微通道內(nèi)流體在傳質(zhì)、傳熱方面的巨大優(yōu)勢(shì)。

3.通道結(jié)構(gòu)的布置方案，可以根據(jù)實(shí)際使用要求自由組合各混合單元，靈活性強(qiáng)，種類多，適用范圍廣。

4.組合后的各種混合結(jié)構(gòu)中，都含有多次的分流、匯流區(qū)域，實(shí)現(xiàn)流體的多次分流、混合，混合效果極佳。

5.加工方面：區(qū)別于其他復(fù)雜通道只能使用一次成型的加工方法，此種混合結(jié)構(gòu)不僅適合于一次成型加工，由于其多數(shù)結(jié)構(gòu)為直通道，在機(jī)加工中也占有絕對(duì)的加工優(yōu)勢(shì)。

6.該通道結(jié)構(gòu)既可用于實(shí)驗(yàn)室，亦可進(jìn)行工業(yè)化放大，放大時(shí)只需增加排型通道及圓柱形障礙的并聯(lián)數(shù)目，無(wú)放大效應(yīng)。

本領(lǐng)域的技術(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。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。