本发明公开了一种恒流泵微通道反应机组装置，属于微通道反应设备技术领域。所述装置包括依次连接的进料装置、混合器、恒流泵、微反应器和后处理装置，混合器包括罐体，罐体上转动安装有由电动机驱动的搅拌轴，搅拌轴上竖向设有若干层桨片，罐体的下部设有若干个与进料装置相对应的进料口，罐体的上部设有出料口；恒流泵包括泵体，泵体内设有两个压力腔，每个压力腔内均滑动安装有一柱塞，每个柱塞均通过凸轮连接伺服电机，伺服电机通过脉冲消除器连接控制单元。本发明解决了目前微通道反应机组中易产生固体颗粒堵塞微通道、影响微通道反应器正常使用的技术问题，广泛应用于化工生产中。
1.一种恒流泵微通道反应机组装置，所述装置包括依次连接的进料装置、混合器、恒流泵、微反应器和后处理装置，所述微反应器周围设有加热装置和冷却装置，所述进料装置、混合器、恒流泵、微反应器、后处理装置、加热装置和冷却装置均连接控制单元，所述混合器包括罐体，所述罐体上转动安装有由电动机驱动的搅拌轴，所述搅拌轴上竖向设有若干层桨片，所述罐体的下部设有若干个与进料装置相对应的进料口，所述罐体的上部设有出料口；所述恒流泵包括泵体，所述泵体内设有两个压力腔，每个所述压力腔内均滑动安装有一柱塞，每个所述柱塞均通过凸轮连接伺服电机，所述伺服电机通过脉冲消除器连接所述控制单元，每个所述压力腔均设有物料进口和物料出口，所述物料进口连通所述出料口，所述物料出口连接所述微反应器。
2.如权利要求1所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述罐体的顶部设有一密封腔，所述出料口连通所述密封腔，所述搅拌轴贯穿所述密封腔，所述搅拌轴上固定安装有旋流转子，所述旋流转子上设有若干竖向设置的叶片，所述旋流转子底部封堵并与所述叶片围成容纳腔，所述罐体上设有一连通所述容纳腔与密封腔的连接管。
3.如权利要求1或2所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述连接管的外周设有滤网，所述滤网位于所述密封腔内。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述桨片上设有若干贯穿所述桨片的通孔，所述通孔的直径自下而上逐渐缩小。
5.如权利要求1-4任一项权利要求所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述微反应器包括若干微通道管，所有所述微通道管的一端均连接分配器，所述分配器包括分配器壳体，所述分配器壳体内设有连接所述物料出口的汇流通道，所述微通道管分别连通所述汇流通道。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述微通道管包括套装在一起的内管和外管，所述内管内形成第一流通通道，所述第一流通通道连接所述后处理装置，所述外管与内管之间形成第二流通通道，所述第二流通通道的末端封堵，所述内管上设有若干连通所述第一流通通道和第二流通通道的侧孔，若干所述侧孔沿所述内管螺旋状排列。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述内管的外侧设有若干与所述侧孔一一对应的防逆流膜瓣，所述防逆流膜瓣的截面积大于所述侧孔的截面积。
8.如权利要求1-7任一项所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述外管的内壁上设有若干容纳析出物的凹坑。
9.如权利要求1-8任一项权利要求所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述微通道管的外周缠绕有加热管，所述加热管内的加热介质的流向与所述微通道管内介质的流向一致。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种恒流泵微通道反应机组装置，其特征在于：所述微通道管的外周缠绕有冷却管，所述冷却管内的冷却介质的流向与所述微通道管内介质的流向相反。技术领域
本发明涉及一种微型反应器，更尤其涉及一种恒流泵微通道反应机组装置，属于微通道反应设备技术领域。
背景技术
微通道反应器也称微反应器，是一种利用精密加工技术制造的特征尺寸在10到300微米(或者1000微米)之间的一种连续流动的管道式微型反应器。微反应器的通道在微米级别，一个微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道，每条通道都能独立进行生产，因此也实现很高的产量。微反应器技术由于其在化学工业中的成功应用而引起越来越广泛地关注。它包括化工单元所需要的混合器、换热器、反应器、控制器等，微反应器有极大的比表面积，由此带来的根本优势是极大的换热效率和混合效率。换言之，可以精确控制反应温度和反应物料按精确配比瞬时混合，这些都是提高收率、选择性、安全性，以及提高产品质量的关键因素。微反应器设备根据其主要用途或功能可以细分为微混合器，微换热器和微反应器。由于其内部的微结构使得微反应器设备具有极大的比表面积，可达搅拌釜比表面积的几百倍甚至上千倍。微反应器有着极好的传热和传质能力，可以实现物料的瞬间均匀混合和高效的传热。正是由于微反应器设备如此的优点和特征，可以实现许多在常规反应器中无法实现的反应。迄今为止，人们对于微反应器进行了大量的深入研究，取得了诸多技术成果，例如：WO20035084795A公开了一种微通道聚合反应器，其包括：(a)适合承载反应物物流的第一微通道；(b)适合承载与所述第一微通道热连通的流体的流体管道；和(c)与所述第一微通道流体连通的静态混合器，该静态混合器适合提供在沿所述第一微通道的预定点有效改变横截面流体流动轮廓而不改变通过所述第一微通道的反应物物流的主方向的混合区。CN101143310A公开了一种微通道式化学热泵反应器，包括壳体，壳体的外壁上端设有换热流体出口，反应器包括内筒与外筒，内外筒之间形成容纳换热流体的夹层。壳体底部设有滤网、砝兰盘。壳体内填充氢化物粉体，反应床内设置全封闭式环形微通道，微通道内灌注高效换热流体。气体经滤网进入反应器内，与氢化物粉体进行反应，反应热经微通道内流体循环带至反应器内筒壁处，经换热流体带走。达到快速、高效换热的目的。其具有设备结构紧凑、反应物装填量大、传热效率高、操作弹性大、调控方便等特点。CN101433815A公开了一种膜分散式微通道反应器，由一根外管和一根内管构成套管，在内、外管之间形成环形微通道，外管上设有流体进口和出口，内管上一端设有流体进口，另一端沿管壁周向为分布有多微孔的微孔膜。与普通的微通道反应器相比，所述反应器通道的截面积增大，处理量增大。强化了流体之间的混合和传质。在达到大处理量的同时，也保证了较强的微观混合。特别是在合成纳米颗粒中实现了快速微观混合，合成了平均粒径为37nm的硫酸钡颗粒，所述反应器操作简单，操作费用低，处理量大，在涉及到快速过程的工业生产中有很大的应用前景。WO2007139336A公开了一种通道反应器系统，该系统具有在其中进行放热反应的第一通道板组件和设置用于热交换并与第一通道板组件整体构成从而有效去热的第二通道板组件，该通道反应器系统包括至少两个分别引进反应气体和冷却流体的通道单元，每个通道单元包括引进反应气体的反应通道板组件和引进冷却流体的热交换通道板组件；和至少一个设置在上和下通道单元之间的中间板，该中间板分别向从上通道单元流入的反应物和冷却流体提供新反应气体和冷却流体以及向下通道单元的反应通道板组件和热交换通道板组件提供反应气体和冷却流体。CN101733056A公开了一种撞击流微通道反应器，于平板材料上刻有至少两条同轴或呈一定角度相向对撞的当量水力直径为0.1-2mm的微通道，且在对撞通道中间形成宽(或对撞距离)为0.5-10mm的撞击区。微通道可以平行阵列分布，连通至具有梯级分支构型的两个入口。可以单片组装，或将若干芯片按次序堆叠，压合成具有至多四个进料口的撞击流微通道反应器。所述撞击流微反应器适用于瞬间完成的反应过程或反应沉淀过程，如生成液体或固体(超细粉体或纳米材料等)的气-液和液-液快速反应。微通道阵列形式实现了撞击区反应高度均匀性，解决了以往认为撞击流反应器难以安排多级系统(多对撞击流间的相互干扰)的问题。CN101920183A公开了一种微通道反应器；由模块A和模块B对扣组合；模块A由流体A进口通道、流体A平行分配通道、流体混合通道、混合料出口平行分配通道、两个混合料出口通道构成；模块B由流体B进口通道、流体B分配通道和流体B缓冲室构成；其中流体A进口通道和流体A平行分配通道连通，流体A平行分配通道和流体混合通道连通，流体混合通道和混合料出口平行分配通道连通，混合料出口平行分配通道和两个混合料出口通道连通；流体B进口通道和流体B分配通道连通，流体B分配通道和流体B缓冲室连通，流体B缓冲室和流体混合通道连通；可应用于两流体间混合传质的众多相关领域，结构简单，操作方便，具有工程化运行整体混合效果好的特点。WO2010075259A公开了一种微通道反应器(1)，其包括微通道外壳(20)以及设置在所述微通道外壳(20)之上的上部微结构(10)，所述微通道外壳(20)包括设置用于重力辅助进料的多个通道(23)，所述上部微结构(10)包括气体进料线路(40)、液体进料线路(50)以及至少一个混合腔(60)，其中：所述微通道外壳(20)包括至少一个反应通路(22)；所述混合腔(60)与所述反应通路(22)流体连通；所述气体进料线路(40)包括至少一个气体进料入口(41)，该入口可以进行操作，将气体进料输送到所述混合腔；以及所述液体进料线路(50)包括至少一个液体进料入口(51)和与所述混合腔(60)相邻并且与所述至少一个液体进料入口(51)流体连通的至少一个液体储器(52)，所述液体储器(52)可以进行操作，将液体进料输送到混合腔(60)中。CN103182278A公开了一种用于微通道膜分散反应装置的膜组件，包括：至少一根膜管，所述膜管两端分别穿过连续相进液口挡板和连续相出液口挡板，并与连续相进液口挡板和连续相出液口挡板密封连接；在膜管外设有外套，所述的外套与连续相进液口挡板和连续相出液口挡板密封连接；所述的外套与连续相进液口挡板、连续相出液口挡板形成包围在所述膜管外侧的分散相腔体；所述的外套上设有分散相进液口，穿过进液口挡板和出液口挡板分别设有连续相的进液口和出液口；所述的膜管内部正中心位置设有一根分液柱，分液柱靠近进液口挡板的一端呈圆锥形，分液柱的另一端与出液口挡板固定连接；分液柱与膜管形成横截面为环状的微通道。CN103301796A公开了一种微通道反应器，包括反应室、注入管及输出管，反应室设置有分别与注入管、输出管相连通的输入混合腔、输出混合腔，反应室包括基板及盖板，基板设置有连通输入混合腔和输出混合腔的、上端开口的反应通道，反应通道内密布排列有微丝或微球，反应通道与盖板配合将微丝或微球压紧，微丝之间、微丝与反应通道、微丝与盖板之间形成微通道，或微球之间、微球与反应通道、微球与盖板之间形成微通道。通过利用微通道高效的传质传热能力完成反应，结构简单，生成成本低，尤其是，采用微球排列于反应通道内时，各反应物在微球形成的微通道内形成紊流，混合效果更佳。如上所述，现有技术中公开了多种不同类型的微通道反应器，但微反应器的微结构最大的缺点是固体物料无法通过微通道，如果反应中有大量固体产生，微通道极易堵塞，导致生产无法连续进行。与此相对应的是，在众多化工反应中都会产生结晶或者固体颗粒，在混合器输出至微通道反应器时就会导致微通道堵塞，影响微通道反应器的正常使用；并且目前的微通道反应机组功能单一，只能适合气体介质或者液体介质，这大大影响了微通道反应机组的使用范围，增加了设备投入。因此，对于开发一种新的恒流泵微通道反应机组装置，改变传统的结构形式，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础所倚。
发明内容
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷和研发一种新的微通道反应器，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种恒流泵微通道反应机组装置，以解决目前微通道反应机组中易产生固体颗粒堵塞微通道、影响微通道反应器正常使用的技术问题。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种恒流泵微通道反应机组装置，所述装置包括依次连接的进料装置、混合器、恒流泵、微反应器和后处理装置，所述微反应器周围设有加热装置和冷却装置，所述进料装置、混合器、恒流泵、微反应器、后处理装置、加热装置和冷却装置均连接控制单元，所述混合器包括罐体，所述罐体上转动安装有由电动机驱动的搅拌轴，所述搅拌轴上竖向设有若干层桨片，所述罐体的下部设有若干个与进料装置相对应的进料口，所述罐体的上部设有出料口；所述恒流泵包括泵体，所述泵体内设有两个压力腔，每个所述压力腔内均滑动安装有一柱塞，每个所述柱塞均通过凸轮连接伺服电机，所述伺服电机通过脉冲消除器连接所述控制单元，每个所述压力腔均设有物料进口和物料出口，所述物料进口连通所述出料口，所述物料出口连接所述微反应器。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述罐体的顶部设有一密封腔，所述出料口连通所述密封腔，所述搅拌轴贯穿所述密封腔，所述搅拌轴上固定安装有旋流转子，所述旋流转子上设有若干竖向设置的叶片，所述旋流转子底部封堵并与所述叶片围成容纳腔，所述罐体上设有一连通所述容纳腔与密封腔的连接管。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述连接管的外周设有滤网，所述滤网位于所述密封腔内。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述桨片上设有若干贯穿所述桨片的通孔，所述通孔的直径自下而上逐渐缩小。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述微反应器包括若干微通道管，所有所述微通道管的一端均连接分配器，所述分配器包括分配器壳体，所述分配器壳体内设有连接所述物料出口的汇流通道，所述微通道管分别连通所述汇流通道。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述微通道管包括套装在一起的内管和外管，所述内管内形成第一流通通道，所述第一流通通道连接所述后处理装置，所述外管与内管之间形成第二流通通道，所述第二流通通道的末端封堵，所述内管上设有若干连通所述第一流通通道和第二流通通道的侧孔，若干所述侧孔沿所述内管螺旋状排列。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述内管的外侧设有若干与所述侧孔一一对应的防逆流膜瓣，所述防逆流膜瓣的截面积大于所述侧孔的截面积。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述外管的内壁上设有若干容纳析出物的凹坑。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述微通道管的外周缠绕有加热管，所述加热管内的加热介质的流向与所述微通道管内介质的流向一致。在本发明的所述一种恒流泵微通道反应机组装置中，作为一种优选的技术方案，所述微通道管的外周缠绕有冷却管，所述冷却管内的冷却介质的流向与所述微通道管内介质的流向相反。如上所述，本发明的所述恒流泵微通道反应机组装置采用了上述技术方案后，取得了诸多有益效果，例如：(1)由于微通道反应机组是由控制系统、进料系统、微通道反应系统、后处理系统四大部分组成，通过高压恒流泵推动下进行反复撞击的原理进行反应，有效地提成了收得率，减少了副反应的发生，缩短了反应时间，消除了反应过程中的放大效应。(2)由于混合器内设置了旋流转子，不论是气体介质还是液体介质，都可以将介质内的固体颗粒分离出来，通用性强，既能够满足液体介质的反应，也可以满足气体介质的使用，拓展了本发明的使用范围。(3)由于桨片上设有若干自下而上逐渐缩小的通孔，在桨片随着搅拌轴转动的时候，桨片上的通孔将物料介质预先分层，大颗粒物料在底层，微颗粒物料在顶层，减轻了旋流转子的负担。(4)由于设置了防逆流膜瓣，有效解决了第二流通通道中的固体颗粒进入第一流通通道中的技术问题，进一步提高了本发明的使用价值。如上所述，本发明提供了一种恒流泵微通道反应机组装置，所述装置通过独特的结构设计，从而解决了现有技术中存在的诸多缺陷，取得了诸多有益的技术效果，在化工和化学反应中具有良好的应用价值和研究潜力。
附图说明
图1是本发明实施例的恒流泵微通道反应机组装置结构示意图；图2是本发明实施例中恒流泵的结构示意图；图3是本发明实施例中混合器的结构示意图；图4是本发明实施例中微反应器的结构示意图；其中，在图1至图4中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。图中：1、底座，2、混合器，201、罐体，202、搅拌轴，203、桨片，2031、通孔，204、旋流转子，2041、叶片，205、密封腔，206、连接管，207、滤网，208、电动机，209、出料口，210、动力泵，3、恒流泵，301、泵体，302、伺服电机，303、凸轮，304、脉冲消除器，4、分配器，5、微通道反应器，501、外管，502、内管，503、防逆流膜瓣，6、后处理装置，7、控制单元，8、加热管，9、冷却管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。如图1、图2和图3共同所示，本发明所提供了一种恒流泵微通道反应机组装置，包括底座1，底座1上依次连接有进料装置、混合器2、恒流泵3、微反应器(也就是微通道反应器5)和后处理装置6，微反应器周围设有加热装置和冷却装置，进料装置、混合器2、恒流泵3、微反应器、后处理装置6、加热装置和冷却装置均连接控制单元7，后处理装置6由玻璃瓶加搅拌通过PH计进行PH值调整，通过全自动离心机进行离心出料，通过闪蒸原理进行烘干，通过离心力原理进行蒸馏。控制单元7是由PLC控制模块进行全自动控制，包括温度、流速、加热、冷冻、恒流泵3、反应时间等，混合器2包括罐体201，罐体201上转动安装有由电动机208驱动的搅拌轴202，搅拌轴202上竖向设有若干层桨片203，罐体201的下部设有若干个与进料装置相对应的进料口，罐体201的上部设有出料口209；恒流泵3包括泵体301，泵体301内设有两个压力腔，每个压力腔内均滑动安装有一柱塞，每个柱塞均通过凸轮303连接伺服电机302，通过凸轮303的转动形成柱塞的往复运动，缩短了反应时间，消除了反应过程中的放大效应，伺服电机302通过脉冲消除器304连接控制单元7，可以消除电流脉冲带来的副作用，每个压力腔均设有物料进口和物料出口，物料进口连通出料口209，物料出口连接微反应器。微通道反应器5是由温度零下160度到零上600度进行反应，压力在10兆帕，物料介质在恒流泵3作用下进行撞击反应，在反应过程中，物料可以通过取样口放出进行监控。罐体201的顶部设有一密封腔205，出料口209连通密封腔205，搅拌轴202贯穿密封腔205，搅拌轴202上固定安装有旋流转子204，旋流转子204上设有若干竖向设置的叶片2041，旋流转子204底部封堵并与叶片2041围成容纳腔，在电动机208的带动下，旋流转子204转动，叶片2041转动产生离心力，将固体颗粒或者杂质甩向罐体201，无固体颗粒的流体则流到容纳腔，罐体201上设有一连通容纳腔与密封腔205的连接管206，流体通过连接管206进入密封腔205，再由恒流泵3送至微反应器。调整电动机208的转速，不仅可以改变搅拌效果，还可以调整旋流转子204的转速，以改变通过旋流转子204的颗粒的粒度。在罐体201的顶部与底部之间设置一循环通道，循环通道上设有动力泵210，将罐体201顶部的介质输送至罐体201底部，工作时，在旋流转子204的作用下，罐体201顶部靠近侧壁位置的介质颗粒度较大，动力泵210将这些大颗粒输送至罐体201的底部，进一步的搅拌、研磨，以减小其粒度，能够对固体颗粒进行研磨，与传统的使用过滤装置的结构相比较，有效防止固体颗粒堵塞微通道的同时，物料浓度不会变化，反向效果好。为了进一步的防止固体颗粒进入恒流泵3，连接管206的外周设有滤网207，滤网207位于密封腔205内，滤网207的目数可以根据需要选择。桨片203上设有若干贯穿桨片203的通孔2031，通孔2031的直径自下而上逐渐缩小，在桨片203随着搅拌轴202转动的时候，桨片203上的通孔2031将物料介质预先分层，大颗粒物料在底层，微颗粒物料在顶层，以减轻旋流转子204的负担。微反应器包括若干微通道管，所有微通道管的一端均连接分配器4，另一端与后处理装置6相连，分配器4包括分配器壳体，分配器壳体内设有连接物料出口的汇流通道，通常汇流通道为直通道，恒流泵3连接汇流通道的一端，汇流通道的另一端则封堵，微通道管分别连通汇流通道，微通道管沿径向与汇流通道相连，可以同时满足多条微通道管实施反应，进一步提高了生产效率。如图4所示，微通道管包括套装在一起的内管502和外管501，内管502内形成第一流通通道，第一流通通道连接后处理装置6，外管501与内管502之间形成第二流通通道，第二流通通道的末端封堵，内管502上设有若干连通第一流通通道和第二流通通道的侧孔，若干侧孔沿内管502螺旋状排列，可以有效分离反应过程中的结晶析出物。内管502的外侧设有若干与侧孔一一对应的防逆流膜瓣503，防逆流膜瓣503有效解决了第二流通通道中的固体颗粒进入第一流通通道中的技术问题，防逆流膜瓣503通常为软质材料制成，具有一定的强度，上端固定在内管502上，下端和两侧则自由设置，防逆流膜瓣503的截面积大于侧孔的截面积，能够将侧孔封堵。外管501的内壁上设有若干容纳析出物的凹坑，可以容纳更多的结晶体或者析出物，使得结晶体或者析出物更容易挂壁和附着，避免局部堆积以影响防逆流膜瓣503的正常使用。微通道管的外周缠绕有加热管8，加热管8内的加热介质的流向与微通道管内介质的流向一致。微通道管的外周缠绕有冷却管9，冷却管9内的冷却介质的流向与微通道管内介质的流向相反。这种缠绕式的加热和冷却方式，能够更加快速的升温和降温，提高了换热效率，进而提高了微通道反应器5的生产效率。为了进一步提高生产效率，在底座1上设置两个混合器2，当一个混合器2往微通道内输送介质进行反应的同时，另一个混合器2可以加料搅拌、并研磨大颗粒物料，节省了搅拌和研磨的时间。当使用本发明的所述恒流泵微通道反应机组装置时，其实施工艺步骤具体如下：1.先把各种物料按计量方式送进反应混合器2进行溶解后混合，搅拌过程中同时将大颗粒物料进行研磨；2.用恒流泵3把混合器2中的物料送入微通道反应器5进行反应，控制压力、温度、流量等参数变化，及时调整恒流泵3的流量和压力以及电动机208的转速；3.从微通道反应器5反应后的物料进行入后处理装置6进行后处理，包括调整PH值、蒸馏、结晶、离心、烘干等诸多操作，直到成品包装。如上所述，本发明提供了一种恒流泵微通道反应机组装置，其可以有效地解决了反应过程中易产生固体颗粒堵塞微通道、影响微通道反应器5正常使用的技术问题，并且能够对固体颗粒进行研磨，与传统的使用过滤装置的结构相比较，物料浓度不会变化，反向效果好。应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。