国产精品无码一区二区三级,免费无码又爽又刺激网站,女人18一级毛片免费观看,久青草国产在线观看,91网在线,大桥未久亚洲一区二区,国产午睡沙发系列大全,免费无码又爽又刺激高潮的视频免费

      一種強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu)

      文檔序號:42325683發(fā)布日期:2025-07-01 19:43閱讀:6來源:國知局

      本發(fā)明涉及屬于化學反應設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu)。


      背景技術(shù):

      1、本部分提供的僅僅是與本公開相關(guān)的背景信息,其并不必然是現(xiàn)有技術(shù)。

      2、微化工技術(shù)作為化學工程領(lǐng)域多學科交叉融合的前沿方向,其技術(shù)核心在于利用微通道反應器實現(xiàn)微尺度下的傳遞與化學反應過程。相較于傳統(tǒng)化工設(shè)備,微化工系統(tǒng)通過顯著減小體系的分散尺度,能夠有效強化混合與傳質(zhì)傳熱效率,大幅提升過程的可控性與反應速率。同時,該技術(shù)可顯著增強化工生產(chǎn)的安全性,減少副產(chǎn)物生成,促進過程強化與系統(tǒng)小型化,從而在能源與資源利用效率方面實現(xiàn)突破,最終達到節(jié)能降耗的可持續(xù)發(fā)展目標。正因如此,微化工技術(shù)已在多個工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了規(guī)模化應用,包括但不限于納米材料可控合成、高效反應-分離耦合過程、精細有機化學品連續(xù)合成,以及增塑劑綠色生產(chǎn)等方向

      3、微流場通道的核心作用機制是通過特殊設(shè)計的結(jié)構(gòu)單元對流體進行持續(xù)切割與重組,從而大幅增加相間接觸面積,強化傳熱與傳質(zhì)的推動力。目前,主流微混合器多依賴異形通道(如蛇形、螺旋形或分形結(jié)構(gòu))來誘導流體擾動,然而此類設(shè)計在實際工業(yè)化應用中面臨顯著挑戰(zhàn):一方面,異形通道的精密加工對制造工藝要求極高,導致設(shè)備成本攀升;另一方面,復雜結(jié)構(gòu)易引發(fā)堵塞問題,維護難度與長期運行成本顯著增加。因此,在規(guī)則直通道內(nèi)設(shè)置強化混合的靜態(tài)擋板結(jié)構(gòu)被視為更具可行性的技術(shù)路線。

      4、現(xiàn)有擋板結(jié)構(gòu)往往過于簡單,例如如單一圓柱或平板,難以在流體中誘導足夠的湍流擾動,導致混合效率提升受限。尤其在處理中等或高粘度流體時,簡單結(jié)構(gòu)的混合效果會進一步衰減。同樣的,當采用無擋板結(jié)構(gòu)或是簡單擋板結(jié)構(gòu)擾動的通道進行流體混合或是反應時,其不僅混合效果差、應用范圍窄、效率低而且性價比低,可能加工數(shù)個擋板也無法達到目標需求,更無法滿足強化微流場反應過程日益增長的要求。


      技術(shù)實現(xiàn)思路

      1、發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種三重增強流場結(jié)構(gòu),以強化混合器通道內(nèi)流體的混合與傳質(zhì)效率,以構(gòu)建一種安全、高效且易于放大的微流場化工反應器,為納米乳液制備、多相催化反應、載藥微球制備等工業(yè)過程提供普適性解決方案。

      2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:

      3、一種強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),包括通道外殼和設(shè)于通道內(nèi)的流場結(jié)構(gòu);所述的通道外殼包括一個混合通道、一個出口以及至少兩個入口通道,所述通道均為圓形通孔,所述流場結(jié)構(gòu)設(shè)于混合通道內(nèi),所述流場結(jié)構(gòu)由第一流場結(jié)構(gòu)和第二流場結(jié)構(gòu)依次交替設(shè)置組合而成,至少兩股反應流體分別通過入口通道進入混合通道進行混合,混合后的流體通過出口流出。

      4、進一步的,所述通道外殼的通道縱向長度l為50-400mm,通道內(nèi)直徑d為6~24mm;通道外殼可以是但不限于t形、y形或共軸形結(jié)構(gòu)。

      5、進一步的,所述第一流場結(jié)構(gòu)為同軸空心圓柱體,所述同軸空心圓柱體底面外圓直徑與通道內(nèi)直徑d相同,所述同軸空心圓柱體的側(cè)面與通道內(nèi)表面連接;同軸空心圓柱體底面內(nèi)孔直徑d為1-24mm,高度c為1-24mm。第一流場結(jié)構(gòu)為第一重增強結(jié)構(gòu),流體經(jīng)過通孔流場結(jié)構(gòu)加速,通過束縛流體的流動空間,以擠壓方式增加了流體的整體流速。

      6、所述第二流場結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)為一圓柱體,所述圓柱體的底面直徑與通道內(nèi)直徑d相同,所述圓柱體的側(cè)面與通道內(nèi)表面連接,所述圓柱體高度b為1-8mm;所述圓柱體朝向反應流體進入混合通道的底面上設(shè)有多個尺寸相同的凸塊凸塊,所述圓柱體側(cè)面均勻開設(shè)有分流槽,分流槽為沿圓柱體側(cè)壁面開設(shè)的軸向貫穿式溝槽,其軸線與圓柱體中心軸平行,并貫穿圓柱體兩端底面形成通槽,所述分流槽的橫截面為扇形環(huán),所述扇形環(huán)的外半徑與圓柱體底面半徑相同,扇形環(huán)的內(nèi)半徑r為2-32mm,扇形環(huán)的中心角θ為30°-60°,分流槽的數(shù)量為3個。第二流場結(jié)構(gòu)為第二重增強結(jié)構(gòu),流體經(jīng)過為第一重增強結(jié)構(gòu)后加速碰撞強化結(jié)構(gòu)分裂重組,增加了混合流體之間的界面面積。第三重增強結(jié)構(gòu)為分流槽以及一處合流空腔,所述合流空腔為第二流場結(jié)構(gòu)與后一個第一流場結(jié)構(gòu)之間的空間,流體經(jīng)過分流槽形成渦流后于合流空腔處聚合,通過改變兩種混合流體的流動行為,從而再次提高混合性能,并使得流體在進行下次結(jié)構(gòu)循環(huán)前,提前形成了流體積蓄,為多次循環(huán)做好前期準備。

      7、進一步的,所述凸塊為圓柱體,圓柱體具體尺寸為底面直徑d1為1-16mm,高度h0為1-24mm。

      8、進一步的,所述第二流場結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)表面設(shè)置的凸塊凸塊的具體分布為:設(shè)于結(jié)構(gòu)主體圓柱體底面圓心以及以結(jié)構(gòu)主體圓柱體底面圓心圓周分布,所述圓周分布的分布半徑a為1.2-9.6mm,圓周分布個數(shù)為5-50個。

      9、進一步的,所述第二流場結(jié)構(gòu)主體未設(shè)置凸塊的底面與相對的第一流場結(jié)構(gòu)的距離h為1-24mm。

      10、進一步的,單個流場結(jié)構(gòu)的個數(shù)n=5-25個。

      11、微流場混合器的3d打印及實驗裝置搭建包括,如圖5所示,將三維數(shù)字模型轉(zhuǎn)換為stl格式,導入3d打印機,設(shè)置好材料、厚度、打印速度等參數(shù)。待打印機制造完成后,取出混合器,修剪掉多余的加工材料,最后進行磨砂拋光即可。將加工成型的微流場混合器與兩個注射泵以及燒杯等鏈接,形成一個系統(tǒng)的整體。

      12、進一步的,本發(fā)明提供強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu)在下任意一種體系中的應用:

      13、(1)液-液均相或非均相化學反應;或,

      14、(2)納米靶向藥物制備體系;或,

      15、(3)載藥微球制備體系。

      16、所述的納米靶向藥物制備體系,其流體物性參數(shù)為:粘度5~800mpa·s;密度900~1250kg/m3;表面張力1~25mn/m;流速0.05~2l/min;進料比0.5~15;壓強0.2~5.0mpa;溫度20~50℃。

      17、所述的載藥微球制備體系,其流體物性參數(shù)為:粘度:1~500mpa·s;密度1000~1300kg/m3;表面張力5~30mn/m;流速0.01~0.5l/min;進料比1~20;壓強0.1~2.0mpa;溫度20~50℃。

      18、本發(fā)明提出一種強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),通過多級流場重構(gòu)與渦流協(xié)同作用,突破簡單擋板結(jié)構(gòu)的性能瓶頸。該設(shè)計不僅能夠適應更廣的粘度范圍,還可通過調(diào)控擋板排布方式實現(xiàn)混合強度的動態(tài)適配。相較于異形通道方案,此三重增強流場結(jié)構(gòu)在規(guī)則直通道內(nèi)即可實現(xiàn)高效混合,兼具加工便捷性與維護經(jīng)濟性。其最終目標是構(gòu)建一種安全、高效且易于放大的微流場化工反應器,為納米乳液制備、多相催化反應等工業(yè)過程提供普適性解決方案。



      技術(shù)特征:

      1.一種強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,包括通道外殼(1)和設(shè)于通道內(nèi)的流場結(jié)構(gòu);所述的通道外殼(1)包括一個混合通道(2)、一個出口以及至少兩個入口通道,所述通道均為圓形通孔,所述流場結(jié)構(gòu)設(shè)于混合通道內(nèi);

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,所述通道外殼(1)的通道縱向長度l為50-400mm,通道內(nèi)直徑d為6~24mm;

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一流場結(jié)構(gòu)為同軸空心圓柱體,所述同軸空心圓柱體底面外圓直徑與通道內(nèi)直徑d相同,所述同軸空心圓柱體的側(cè)面與通道內(nèi)表面連接;同軸空心圓柱體底面內(nèi)孔直徑d為1-24mm,高度c為1-24mm;

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,所述凸塊為圓柱體,圓柱體具體尺寸為底面直徑d1為1-16mm,高度h0為1-24mm。

      5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第二流場結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)表面設(shè)置的凸塊的具體分布為:設(shè)于結(jié)構(gòu)主體圓柱體底面圓心以及以結(jié)構(gòu)主體圓柱體底面圓心圓周分布,所述圓周分布的分布半徑a為1.2-9.6mm,圓周分布個數(shù)為5-50個。

      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第二流場結(jié)構(gòu)主體底面與下一處相對的第一流場結(jié)構(gòu)之間的空隙深度為h為1-24mm。

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),其特征在于,單個流場結(jié)構(gòu)的個數(shù)n=5-25個。

      8.權(quán)利要求1-7任意一項所述的強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu)在以下任意一種體系中的應用:

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應用,其特征在于,所述的納米靶向藥物制備體系,其流體物性參數(shù)為:粘度5~800mpa·s;密度900~1250kg/m3;表面張力1~25mn/m;流速0.05~2l/min;進料比0.5~15;壓強0.2~5.0mpa;溫度20~50℃。

      10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應用,其特征在于,所述的載藥微球制備體系,其流體物性參數(shù)為:粘度1~500mpa·s;密度1000~1300kg/m3;表面張力5~30mn/m;流速0.01~0.5l/min;進料比1~20;壓強0.1~2.0mpa;溫度20~50℃。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明屬于化學反應設(shè)備領(lǐng)域,公開了一種強化微流場反應過程的三重增強流場結(jié)構(gòu),包括通道外殼和設(shè)于通道內(nèi)的流場結(jié)構(gòu);所述的通道外殼包括一個混合通道、一個出口以及至少兩個入口通道,所述通道均為圓形通孔,所述流場結(jié)構(gòu)設(shè)于混合通道內(nèi)。流場結(jié)構(gòu)由第一流場結(jié)構(gòu)和第二流場結(jié)構(gòu)依次交替設(shè)置組合而成,至少兩股反應流體分別通過入口通道進入混合通道進行混合,混合后的流體通過出口流出。提供了一種安全、高效且易于放大的微流場化工反應器,為納米乳液制備、多相催化反應、載藥微球制備等工業(yè)過程提供普適性解決方案。

      技術(shù)研發(fā)人員:郭凱,黃洪宇,趙雙飛,何偉
      受保護的技術(shù)使用者:南京工業(yè)大學
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2025/6/30
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1
      主站蜘蛛池模板: 亚洲AV无码一区二区一二区教师| 亚洲www视频| 99久久这里只精品国产免费| 99久久综合狠狠综合久久一区| 久久久久国产精品片区无码| 国产成人一区二区三区视频免费蜜 | 亚洲人成18禁网站| 国产精品亚洲一区二区极品 | 色婷婷视频在线精品免费观看| 最新永久免费AV网站| 99久久精品国产一区二区暴力| 18禁精品一区二区三区| 石城县| 少妇极品熟妇人妻专区视频| 国产美女高潮流白浆在线观看| 久久久久久AV无码成人| 激情人妻网址| 长治县| 新宁县| 南涧| 亚洲Av无码专区尤物| 日韩精品视频在线一二三| 无码国产精品一区二区AV| 日本一区二区三深夜不卡| 开心五月婷婷丁香综合| 巢湖市| 延津县| 铜陵市| 孝感市| 漠河县| 91精品啪在线看国产网站| 福鼎市| 辉南县| 日本女优在线观看一区二区三区| 上虞市| 国产黄片一区视频在线观看| 通化县| 免费一级黄色大片久久久| 精品国产亚洲av成人一区| 日本一区二区三区激情视频| 午夜爽毛片|