自动化微反应系统的制作方法

1.本实用新型属于微反应器技术领域，具体涉及一种自动化微反应系统。


背景技术：

2.微化工技术由于其超强的传热、传质能力，将在化学、化工、能源、环境等领域得到广泛应用。其核心部件为完全或部分采用微加工技术制造出的微型化工系统，通道特征尺度在数微米至数百微米范围。针对不同的应用背景，已派生出具有各种功能的微化工器件，如微全分析系统、微换热器、微混合器、微反应器等。
3.现有微反应器加料一般采用人工操作，加料量不易掌握，且人工易产生误操作，需要一种自动化程度高的微反应系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种自动化微反应系统，以解决上述技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自动化微反应系统，包括：控制模块、注射机构，以及与注射机构连通的微反应器；所述控制模块适于控制注射机构抽吸原料容器中的原料液，以及控制注射机构将原料液注入微反应器进行反应。
6.进一步的，所述注射机构包括切换阀、注射器和注射驱动器；所述切换阀上设置有用于连通原料容器的吸液口、用于连接注射器的抽液口，以及用于连接微反应器的原料入口的加液口；所述控制模块适于控制切换阀将注射器与原料容器连通，控制注射驱动器驱动注射器抽吸原料容器中的原料液；以及所述控制模块适于控制切换阀将注射器与微反应器的原料入口连通，控制注射驱动器驱动注射器将吸取的原料液注入微反应器。
7.进一步的，微反应器换热管组，与微反应器的换热介质通道连通，用于向微反应器输送换热介质。
8.进一步的，所述微反应器的外周罩设有光催化罩；所述自动化微反应系统还包括与光催化罩连通的光催化罩冷却管组，用于向光催化罩输送冷却介质。
9.进一步的，所述光催化罩包括：罩体，其内壁上设置有至少一块冷却板；所述冷却板朝向微反应器的侧壁上设置有光源，且所述冷却板内设置有冷却介质通道，用于和光催化罩冷却管组连接。
10.进一步的，底板，安装在底板上的柜体和微反应器安装板；所述注射机构安装在柜体的侧壁上；以及所述微反应器、微反应器换热管组和光催化罩冷却管组均安装在微反应器安装板上。
11.进一步的，所述切换阀和注射器分别安装在柜体的侧壁上；其中安装有切换阀的柜体侧壁的下部内凹形成原料容器放置位。
12.进一步的，支架，设置在微反应器安装板上，用于安装微反应器换热管组和光催化罩冷却管组；微反应器防护罩，与支架转动连接，用于罩设微反应器。
13.进一步的，所述微反应器安装板上设置有放置收集容器的放置位。
14.进一步的，所述切换阀的数量至少为两个；以及所述注射器的数量与切换阀一一对应。
15.本实用新型的有益效果是，本实用新型的自动化微反应系统设置有注射机构和微反应器，控制模块可以控制注射机构抽吸原料容器中的原料液，然后再控制注射机构将吸取的原料液注射入微反应器中进行收集，可以替代人工操作。
16.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
17.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型的自动化微反应系统的立体图；
20.图2是本实用新型的自动化微反应系统的侧视图；
21.图3是本实用新型的自动化微反应系统的注射机构的示意图；
22.图4是本实用新型的自动化微反应系统的光催化罩的剖视图
23.图5是本实用新型的控制原理图。
24.图中：
25.注射机构1、吸液口111、抽液口112、加液口113、切换阀11、注射器12、微反应器2、原料入口21、换热介质通道22、出液口23、光催化罩23、罩体231、冷却板232、冷却介质通道233、原料容器31、收集容器32、微反应器换热管组4、光催化罩冷却管组5、底板6、柜体7、原料容器放置位71、微反应器安装板8、支架9、微反应器防护罩91。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例
28.如图1所示，本实施例提供了一种自动化微反应系统，包括：控制模块、注射机构1，以及与注射机构1连通的微反应器2；所述控制模块适于控制注射机构1抽吸原料容器31中的原料液，以及控制注射机构1将原料液注入微反应器2进行反应。
29.在本实施例中，自动化微反应系统设置有注射机构1和微反应器2，控制模块可以控制注射机构1抽吸原料容器31中的原料液，然后再控制注射机构1将吸取的原料液注射入微反应器2中进行收集，可以替代人工操作。
30.在本实施例中，所述控制模块可以是plc或是工控机。
31.如图1和图3所示，在本实施例中，优选的，所述注射机构1包括切换阀11、注射器12和注射驱动器；所述切换阀11上设置有用于连通原料容器31的吸液口111、用于连接注射器12的抽液口112，以及用于连接微反应器2的原料入口21的加液口113；所述控制模块适于控制切换阀11将注射器12与原料容器31连通，控制注射驱动器驱动注射器12抽吸原料容器31中的原料液；以及所述控制模块适于控制切换阀11将注射器12与微反应器2的原料入口21连通，控制注射驱动器驱动注射器12将吸取的原料液注入微反应器2。
32.在本实施方式中，所述注射驱动器可以是与控制模块电性相连的推杆电机，其用于驱动注射器12进行抽吸或者注射；所述切换阀11可以自带电机，且与控制模块电性相连。
33.在本实施方式中，采用切换阀11可以节省部件和管路。
34.在本实施例中，可选的，所述的自动化微反应系统还包括：微反应器换热管组4，与微反应器2的换热介质通道22连通，用于向微反应器2输送换热介质。
35.在一种可选的应用场景中，微反应器2中的液体混合反应会放热，微反应器换热管组4可以向微反应器2输送换热介质，以降低或维持微反应器2的反应温度。
36.在一种可选的应用场景中，微反应器2中的反应需要光催化。因此，在本实施例中，可选的，所述微反应器2为石英材质，可以透光，所述微反应器2的外周罩设有光催化罩23，其内设置有可以向微反应器2提供光照的光源；以及所述自动化微反应系统还包括与光催化罩23连通的光催化罩冷却管组5，用于向光催化罩23输送冷却介质，可以对光源进行冷却。
37.如图4所示，在本实施方式中，可选的，所述光催化罩23包括：罩体231，其内壁上设置有至少一块冷却板232；所述冷却板232朝向微反应器的侧壁上设置有光源，且所述冷却板232内设置有冷却介质通道233，用于和光催化罩冷却管组5连接。
38.在本实施方式中，光源可以是led灯，其安装在冷却板232上后，光催化罩冷却管组5可以向冷却板232提供冷却介质，对光源进行冷却；冷却板232可以是两个，分别位于微反应器2的两侧，且朝向微反应器的侧壁上均设置有光源。
39.如图1和图2所示，在本实施例中，可选的，底板6，安装在底板6上的柜体7和微反应器安装板8；所述注射机构1安装在柜体7的侧壁上；以及所述微反应器2、微反应器换热管组4和光催化罩冷却管组5均安装在微反应器安装板8上。
40.在本实施方式中，底板6便于安装其他机构和部件，且自动化微反应系统集成在一块底板上，便于搬运。
41.在本实施方式中，注射驱动器、控制模块、切换阀11的驱动部分等均可安装在柜体7内。
42.在本实施例中，可选的，所述切换阀11和注射器12分别安装在柜体7的侧壁上；其中安装有切换阀11的柜体7侧壁的下部内凹形成原料容器放置位71。
43.在本实施例中，如图1和图2所示，可选的，所述的自动化微反应系统还包括：支架9，设置在微反应器安装板8上，用于安装微反应器换热管组4和光催化罩冷却管组5；微反应器防护罩91，与支架9转动连接，用于罩设微反应器2。
44.在本实施例中，可选的，所述微反应器安装板8上设置有放置收集容器32的放置位；收集容器32可以用于收集从微反应器2的出液口23排出的液体。
45.在本实施例中，可选的，所述切换阀11的数量至少为两个；以及所述注射器12的数
量与切换阀11一一对应。
46.在一种对两股原料液进行混合反应的应用场景中，所述原料容器31、切换阀11的数量为两个，所述注射器12的数量也为两个，注射器12分别通过相应的切换阀11抽吸相应的原料容器31中的原料液；然后通过相应的切换阀11注入微反应器2的相应原料入口21中；两股原料液在微反应器2中反应后从出液口23排出。
47.在本实施例中，图中未示出连接用管子，但是本领域技术人员完全可以根据需要进行相应连接；且本实施例所用控制程序均为现有技术。
48.在本实施例中，微反应器2可以是多个；在使用时，可以是多个串联使用。
49.在一种应用场景中，也可以设置多个原料容器31、切换阀11、注射器12和微反应器2；例如，将两个原料容器31、两个切换阀11、两个注射器12和一个微反应器编为一组，进行不同组反应。
50.综上所述，本自动化微反应系统设置有注射机构1和微反应器2，控制模块可以控制注射机构1抽吸原料容器31中的原料液，然后再控制注射机构1将吸取的原料液注射入微反应器2中进行收集，可以替代人工操作；底板6便于安装其他机构和部件，且自动化微反应系统集成在一块底板上，便于搬运；微反应器换热管组4可以向微反应器2输送换热介质，以降低或维持微反应器2的反应温度；且传统的生产工艺为釜式间歇反应，通过采用本自动化微反应系统可以实现连续流反应。
51.本技术中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
52.在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。