一种微通道反应器及其制备方法

技术领域

本发明涉及微通道反应器技术领域，具体是涉及一种微通道反应器及其制备方法。

背景技术

微通道反应器是一种利用微米级通道进行化学反应的设备，其具有体积小、反应速度快、效率高、能耗低等优点，因此被广泛应用于化工、制药、环保等领域。在现有的微通道反应器中，反应物通过微通道流动，且反应物之间在微通道内相互接触并进行反应。由于微通道反应器的通道尺寸小，因此反应物之间的接触面积大，反应速率快，反应效率也更高。

现有微通道反应器的微通道通常为蛇形微通道，而蛇形微通道是由直通道和回转弯道组合而成，虽然可以使反应物在微通道里面顺畅流动和减少空间布局，但是由于反应物在流经过程中没有阻碍，使得反应物之间碰撞频率降低，从而造成反应物之间混合不均匀，进而导致出现反应物之间的化学反应效率下降的问题。与此同时，还会造成通道内反应物的流速难以控制，进而导致出现反应物之间反应不完全且反应过程不可控的安全问题。此外，在增大微通道反应器体积的过程中，还会造成放大效应。

发明内容

本发明目的在于提供一种微通道反应器及其制备方法，有效解决了现有的微通道反应器由于反应物在流经过程中没有阻碍，使得反应物之间碰撞频率降低，因此存在反应物之间混合不均匀，反应物之间的化学反应效率下降的问题；同时还存在反应物的流速难以控制，反应物之间反应不完全且反应过程不可控的安全问题。而且，在增大微通道反应器体积的过程中，还会造成放大效应等技术问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种微通道反应器，包括进料管、微通道组件和出料管，进料管和出料管分别连通于微通道组件的两端；微通道组件包括多个相互连通的混合单元；混合单元的两端分别开设有进料通道和出料通道，混合单元内部设置有用于将流体原料进行分流的导流件，且该导流件与混合单元之间形成分流通道，至少两条分流通道的一端均与进料通道连通，分流通道的另一端均与出料通道连通。

进一步的，导流件靠近进料通道的一端设置有的第一凹口，混合单元靠近分流通道的侧壁上设置有对冲口，对冲口分别设置于进料通道的两侧，且该对冲口的开口方向与第一凹口的开口方向相对设置。

进一步的，导流件靠近出料通道的一端设置有的第二凹口，混合单元靠近出料通道的侧壁上设置有凸块，凸块分别设置于出料通道的两侧，且该凸块与第二凹口之间形成一回流槽，回流槽的一端与分流通道连通，另一端与出料通道连通。

进一步的，第一凹口与第二凹口呈轴向对称设置。

进一步的，回流槽内部还设置有多个相互间隔设置的对冲件；对冲件的横向截面呈圆形、三角形、矩形、多边形中的任意一种设置。

进一步的，混合单元与导流件的横向截面均呈椭圆形设置，且该导流件的外壁与混合单元内壁之间形成有两条相互连通的分流通道，且两条分流通道之间相互对称设置。

进一步的，导流件内部设置有用于与混合单元外部的冷媒通道进行热交换的空腔。

进一步的，混合单元内还设置有扰流组件，扰流组件固定于分流通道上；扰流组件包括多个呈螺旋状设置的扰流块，多个扰流块之间沿分流通道的通道路径依次排列。

进一步的，还包括壳体，壳体内部设置有一冷媒腔，且壳体的两端分别设置有与冷媒腔相连通的冷媒进口和冷媒出口；微通道组件设置于冷媒腔内，进料管的出料端与进料通道连通，进料管的进料端沿远离出料端一侧延伸至壳体外；出料管的进料端与出料通道连通，出料管的出料端沿远离进料端一侧延伸至壳体外；进料管呈U型设置，且进料管的上端设置有两个相互连通的进料口。

第二方面，本发明还提供了一种上述微通道反应器的制备方法，包括以下步骤：

S1、使用三维制图软件获得微通道反应器本体结构；

S2、使用三维制图软件获得扰流组件结构；

S3、取哈氏合金粉末或钛合金粉末为打印粉末并放入3D打印机的供粉仓内，然后分别取步骤S1中的微通道反应器本体结构和步骤S2中的扰流组件结构导入3D打印机中，利用3D打印技术得到微通道反应器；

其中，哈氏合金粉末或钛合金粉末的粉末粒径为12～55微米；微通道反应器本体的3D打印工艺参数为：激光功率为250～450w，扫描速度为800～1600mm/s，间距为0.10～0.15mm，层厚为50～60微米；扰流组件结构的3D打印工艺参数为：激光功率为300～500w，扫描速度为800～1200mm/s，间距为0.10～0.12mm，层厚为50～60微米；扰流组件结构与微通道反应器本体结构的分流通道之间呈一定角度打印，且角度小于50°；

S4、取步骤S3中的微通道反应器放至压缩空气机内，通过压缩空气机去除微通道反应器内的粉末后放至热处理调质设备中，然后控制热处理调质设备以8～12℃/min的升温速度加热至500℃以上，并保温1～3h；最后将热处理调质设备冷却至室温。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明提供的一种微通道反应器，由于该微通道反应器设置有进料管、微通道组件和出料管，微通道组件包括有多个相互连通的混合单元，使得流体原料能够从进料管进入多个混合单元内并进行充分混合后，再通过出料管流出，使得整个反应充分、高效可控。而且，由于微通道组件为多个相互连通的混合单元组成，多个混合单元之间排布紧凑，因此可以有效避免放大效应。同时，由于单个混合单元内设置有用于将流体原料进行分流的导流件，导流件与混合单元之间还形成有至少两条分流通道，通过导流件和分流通道的配合使用，使得流体原料在被分流后分别进入不同的分流通道内，并在流经分流通道后重新混合汇聚，不仅能够使流体原料混合均匀，增强混合的效果，而且大大提高了化学反应效率。

(2)本发明提供的一种微通道反应器，由于导流件靠近进料通道的一端设置有的第一凹口，混合单元靠近分流通道的侧壁上设置有对冲口，通过第一凹口与对冲口之间的配合使用，使得当流体原料冲击到导流件的第一凹口上后，能够沿着第一凹口两侧进行分离，从而使流体原料分流成多股。被分流的流体原料沿着第一凹口的两端分别反冲至两对冲口上，并在对冲口的引导下使其中一部分流体原料进入分流通道内，另一部分流体原料被引导至与从进料通道出来的流体原料形成冲刷，从而进行一次强烈混合，并且在混合后重新对导流件进行冲击，往复循环，进而使得流体原料充分混合，提高混合效果。

(3)本发明提供的一种微通道反应器，由于导流件靠近出料通道的一端设置有的第二凹口，混合单元靠近出料通道的侧壁上设置有凸块，且凸块与第二凹口之间形成一回流槽，通过第二凹口与凸块之间的配合使用，使得流体原料在流经分流通道后，能够在回流槽内进行一次强烈混合，进一步提高混合效果。

(4)本发明提供的一种微通道反应器，通过在回流槽内部设置多个相互间隔设置的对冲件，使得流体原料在流经分流通道后，在对冲件的作用下，一部分与第二凹口形成对冲并在回流槽内进行混合；另一部分回流混合形成冲刷，从而进行一次强烈混合，并且在混合后重新对对冲件进行冲击，往复循环，有效提高了流体原料的混合效果。

(5)本发明提供的一种微通道反应器，由于混合单元及导流件的横向截面均呈椭圆形设置，使得位于导流件两侧的分流通道呈弧形状，有利于降低流体原料的流速，减小冲击力。而且分流通道的空间较大，可以有效防止混合单元的压力失控。

(6)本发明提供的一种微通道反应器，由于导流件的内部设置有空腔，使得混合单元内由于化学反应产生的热量，能够通过空腔与混合单元外部的冷媒通道进行热交换，从而使混合单元内的温度不至于过高，大大提高了散热效果。

(7)本发明提供的一种微通道反应器，由于混合单元内还设置有扰流组件，扰流组件固定于分流通道上，用于将流经分流通道的流体原料进行多次分割和混合，以提高混合效果。

(8)本发明提供的一种微通道反应器，由于设置有壳体，壳体内部有足够大的冷媒空间，大大提高了传热性能。

(9)本发明提供的一种微通道反应器的制备方法，通过采用3D打印技术将具有高强度、高耐腐蚀性和高耐热性的哈氏合金粉末或钛合金粉末直接一体成型为微通道反应器，不仅可以提高生产效率和实现更加精细的通道设计，而且还可以增强微通道反应器的性能和安全性，相比于现有技术通过拼装焊接而成的微通道反应器，制备得到的微通道反应器具有承压高、耐腐蚀性强、密封性好的优点，因此能够应用于放热量大的化学反应中。另外，通过对扰流组件结构与微通道反应器本体结构设置不同的3D打印参数，并且使扰流组件结构与分流通道之间呈一定角度打印，可以保证微通道反应器的质量，避免扰流结构出现塌陷。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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。

图1为进料管、微通道组件和出料管组合结构的剖面图。

图2为图1中A部位的局部放大图。

图3为进料管、微通道组件和出料管组合结构的另一剖面图。

图4为图3中B部位的局部放大图。

图5为进料管、微通道组件和出料管组合结构示意图。

图6为混合单元的结构示意图。

图7为扰流组件的结构示意图。

图8为与图7对称的扰流组件结构示意图。

图9为本发明一种微通道反应器的结构示意图。

图10为图9的剖面图。

图11为实施例一至实施例九的致密度检测图。

附图标记说明：进料管100、微通道组件200、混合单元210、进料通道211、出料通道212、对冲口213、导流件220、第一凹口221、空腔222、第二凹口223、分流通道230、扰流组件240、扰流块241、凸块250、回流槽260、对冲件270、出料管300、壳体400、冷媒腔410、冷媒进口420、冷媒出口430。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明提供的一种微通道反应器及其制备方法做进一步详细的描述，以使本领域的技术人员更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

第一方面，请参阅图1至图10所示，本发明提供了一种微通道反应器，包括进料管100、微通道组件200和出料管300，进料管100和出料管300分别连通于微通道组件200的两端；微通道组件200包括多个相互连通的混合单元210；混合单元210的两端分别开设有进料通道211和出料通道212，混合单元210内部设置有用于将流体原料进行分流的导流件220，且该导流件220与混合单元210之间形成分流通道230，至少两条分流通道230的一端均与进料通道211连通，分流通道230的另一端均与出料通道212连通。

由于该微通道反应器设置有进料管100、微通道组件200和出料管300，且微通道组件200包括有多个相互连通的混合单元210，使得流体原料能够从进料管100进入多个混合单元210内并进行充分混合后，再通过出料管300流出，从而使得整个反应充分、高效可控；而且，由于微通道组件200为多个相互连通的混合单元210组成，多个混合单元210之间排布紧凑，因此可以有效避免放大效应。同时，由于单个混合单元210内设置有用于将流体原料进行分流的导流件220，导流件220与混合单元210之间还形成有至少两条分流通道230，通过导流件220和分流通道230的配合使用，使得流体原料在被分流后分别进入不同的分流通道230内，并在流经分流通道230后重新混合汇聚，不仅能够使流体原料混合均匀，增强混合的效果，而且大大提高了化学反应效率。

具体的，通过将进料管100与混合单元210的进料通道211连通，流体原料通过混合单元210的进料通道211进入混合单元210内部并对导流件220进行冲击，在导流件220的作用下，流体原料被分成多股。其中一股流体原料被引导至与从进料通道211出来的流体原料形成冲刷，从而进行一次强混合，并且在强混合后重新对导流件220进行冲击，往复循环，大大增强了混合的效果；而其他股流体原料则分别被引导至各个分流通道230内，并在分流通道230的出料口冲击汇聚，再一次进行强混合，从而进一步增强了混合的效果。此外，由于多个混合单元210之间相互串联，因此重新汇聚后的流体原料从混合单元210的出料通道212进入下一个混合单元210，并重复上述混合操作，以此类推，直至流出出料管300。由此可见，流体原料经过多次的混合，使得流体原料充分混合，增强了混合效果，大大提高了化学反应效率。同时，由于流体原料在混合单元210内进行充分混合，使得整个反应高效可控，而且，各混合单元210排布紧凑，可通过串并联进行放大，从而减小放大效应。

在优选的实施例中，导流件220靠近进料通道211的一端设置有的第一凹口221，混合单元210靠近分流通道的侧壁上设置有对冲口213，对冲口213分别设置于进料通道211的两侧，且该对冲口213的开口方向与第一凹口221的开口方向相对设置。其中，第一凹口221和对冲口213均呈圆弧形状设置，且第一凹口221圆弧所在圆的圆心角为90°；对冲口213圆弧所在圆的圆心角为120°。

由于导流件220靠近进料通道211的一端设置有的第一凹口221，混合单元210靠近分流通道的侧壁上设置有对冲口213，通过第一凹口221与对冲口213之间的配合使用，使得当流体原料冲击到导流件220的第一凹口221上后，能够沿着第一凹口221两侧进行分离，从而使流体原料分流成多股。被分流的流体原料沿着第一凹口221的两端分别反冲至两对冲口213上，并在对冲口213的引导下使其中一部分流体原料进入分流通道230内，另一部分流体原料被引导至与从进料通道211出来的流体原料形成冲刷，从而进行一次强烈混合，并且在混合后重新对导流件220进行冲击，往复循环，进而使得流体原料充分混合，提高混合效果。

在优选的实施例中，导流件220靠近出料通道211的一端设置有的第二凹口223，混合单元210靠近出料通道212的侧壁上设置有凸块250，凸块250分别设置于出料通道212的两侧，且该凸块250与第二凹口223之间形成一回流槽260，回流槽260的一端与分流通道230连通，另一端与出料通道212连通。

由于导流件220靠近出料通道211的一端设置有的第二凹口223，混合单元210靠近出料通道212的侧壁上设置有凸块250，且凸块250与第二凹口223之间形成一回流槽260，通过第二凹口223与凸块250之间的配合使用，使得流体原料在流经分流通道230后，能够在回流槽260内进行一次强烈混合，进一步提高混合效果。

在优选的实施例中，第一凹口221与第二凹口223呈轴向对称设置。有利于提高流体原料的混合效果。

在优选的实施例中，回流槽260内部还设置有多个相互间隔设置的对冲件270；对冲件270的横向截面呈圆形、三角形、矩形、多边形中的任意一种设置。

通过在回流槽260内部设置多个相互间隔设置的对冲件270，使得流体原料在流经分流通道230后，在对冲件270的作用下，一部分与第二凹口223形成对冲并在回流槽260内进行混合；另一部分回流混合形成冲刷，从而进行一次强烈混合，并且在混合后重新对对冲件270进行冲击，往复循环，有效提高了流体原料的混合效果。

在优选的实施例中，混合单元210与导流件220的横向截面均呈椭圆形设置，且该导流件220的外壁与混合单元210内壁之间形成有两条相互连通的分流通道230，且两条分流通道230之间相互对称设置。

由于混合单元210及导流件220的横向截面均呈椭圆形设置，使得位于导流件220两侧的分流通道230呈弧形状，有利于降低流体原料的流速，减小冲击力。而且分流通道230的空间较大，可以有效防止混合单元210的压力失控。

在优选的实施例中，导流件220内部设置有用于与混合单元210外部的冷媒通道进行热交换的空腔222。

由于导流件220的内部设置有空腔222，使得混合单元210内由于化学反应产生的热量，能够通过空腔222与混合单元210外部的冷媒通道进行热交换，从而使混合单元210内的温度不至于过高，大大提高了散热效果。

在优选的实施例中，混合单元210内还设置有扰流组件240，扰流组件240固定于分流通道230上；扰流组件240包括多个呈螺旋状设置的扰流块241，多个扰流块241之间沿分流通道230的通道路径依次排列。其中，扰流组件240用于将流经分流通道230的流体原料进行多次分割和混合，以提高混合效果。

具体的，扰流块241由金属板扭转90°形成螺旋状，作为优选的方式，扰流块241设置有5个，5个扰流块241之间呈一定角度依次排列在分流通道230内。当流体原料流经扰流块241时，由于受到扰流块241的阻碍，会流经扰流快的两侧，即进行一次分割，从而被分割成为两股流体，而在流经下一个扰流块241时，两股流体会再一次被分割，虽然分割后还是两股流体，但实际意义是分割四次，而扰流组件240是由5个扰流块241组成，流体原料就会被分割成2的5次方次，因此，大大增强了混合的效果。

在优选的实施例中，还包括壳体400，壳体400内部设置有一冷媒腔410，且壳体400的两端分别设置有与冷媒腔410相连通的冷媒进口420和冷媒出口430；微通道组件200设置于冷媒腔410内，进料管100的出料端与进料通道211连通，进料管100的进料端沿远离出料端一侧延伸至壳体400外；出料管300的进料端与出料通道212连通，出料管300的出料端沿远离进料端一侧延伸至壳体400外；

进料管100呈U型设置，且进料管100的上端设置有两个相互连通的进料口。其中，进料管100和出料管300均可以设置多个。流体原料分别从进料管100的两个进料口进入后，从进料管100的出料口冲击汇聚，实现一次强烈混合。

由于壳体400内设置有冷媒腔410，冷媒腔410分别与冷媒进口420和冷媒出口430相连通，从而形成一条用于为微通道组件200进行冷却降温的冷媒通道。另外，壳体400的内侧壁与微通道组件200的外侧壁之间的间距为5～10mm，且混合单元210之间形成有一定的间隙，使得壳体400内部有足够大的冷媒空间，大大提高了传热性能。

本发明提供的一种微通道反应器，其工作原理如下：

流体原料从进料管100的两个进料口进入，并从进料管100的出料口冲击汇聚，实现第一次强烈混合。由于进料通道211的口径较小，因此，混合后的原料流经进料通道211后的流速变快，在冲击到导流件220的第一凹口221上后会被分流成多股。由于第一凹口221的两端尖角分别与两对冲口213相对设置，因此被分流后的原料沿着第一凹口221的两端分别反冲至两对冲口213上，在对冲口213的引导下使其中一部分原料与从进料通道211出来的原料形成冲刷，实现第二次强烈混合，并且在混合后重新对导流件220进行冲击，往复循环；另外一部分原料则被引导至分流通道230内，由于分流通道230空间较大，原料流速降低，冲击力减小。而且由于分流通道230内设置有多个扰流块241，因此当流体原料流经扰流块241时，由于受到扰流块241的阻碍，会流经扰流快的两侧，即进行一次分割，从而被分割成为两股流体，而在流经下一个扰流块241时，两股流体会再一次被分割，虽然分割后还是两股流体，但实际意义是分割四次，以此类推，原料被分割的次数呈指数上升，实现第三次强烈混合。当原料流经分流通道230后，在凸块250的作用下，一部分与第二凹口223形成对冲并在回流槽260内进行混合；另一部分在对冲件270的作用下回流混合形成冲刷，从而进行一次强烈混合，并且在混合后重新对对冲件270进行冲击，往复循环，实现第四次强烈混合。由于微通道组件200由多个混合单元210之间相互串联，因此重新汇聚后的原料从混合单元210的出料通道212进入下一个混合单元210，并重复上述混合操作，以此类推，直至流出出料管300。另外，通过将微通道组件200设置在壳体400内，并通过冷媒进口420向壳体400内部输入冷媒，实现对微通道组件200进行冷却降温。

第二方面，本发明还提供一种上述微通道反应器的制备方法，包括以下步骤：

S1、使用三维制图软件获得微通道反应器本体结构。

S2、使用三维制图软件获得扰流组件结构。

本发明通过利用SolidWorks三维制图软件设计微通道反应器本体结构和扰流结构，可以较为准确地获得目标微通道反应器。

S3、取哈氏合金粉末或钛合金粉末为打印粉末并放入3D打印机的供粉仓内，然后分别取步骤S1中的微通道反应器本体结构和步骤S2中的扰流组件结构导入3D打印机中，利用3D打印技术得到微通道反应器。其中，哈氏合金粉末或钛合金粉末的粉末粒径为12～55微米；微通道反应器本体的3D打印工艺参数为：激光功率为250～450w，扫描速度为800～1600mm/s，间距为0.10～0.15mm，层厚为50～60微米；扰流组件结构的3D打印工艺参数为：激光功率为300～500w，扫描速度为800～1200mm/s，间距为0.10～0.12mm，层厚为50～60微米；扰流组件结构与微通道反应器本体结构的分流通道之间呈一定角度打印，且角度小于50°。

此外，哈氏合金粉末或钛合金粉末的粉末粒径还可以是：12微米、15微米、32微米、53微米和55微米中的一者或任意两者之间的取值范围；微通道反应器本体的3D打印工艺参数还可以是：激光功率为250w、350w和450w中的一者或任意两者之间的取值范围，扫描速度为800mm/s、1200mm/s和1600mm/s中的一者或任意两者之间的取值范围，间距为0.10mm、0.11mm、0.13mm和0.15mm中的一者或任意两者之间的取值范围，层厚为50微米、55微米和60微米中的一者或任意两者之间的取值范围；扰流组件结构的3D打印工艺参数还可以是：激光功率为300w、400w和500w中的一者或任意两者之间的取值范围，扫描速度为800mm/s、1000mm/s和1200mm/s中的一者或任意两者之间的取值范围，间距为0.10mm、0.11mm和0.12mm中的一者或任意两者之间的取值范围，层厚为50微米、55微米和60微米中的一者或任意两者之间的取值范围；

本发明通过采用3D打印技术将具有高强度、高耐腐蚀性和高耐热性的哈氏合金粉末或钛合金粉末直接一体成型为微通道反应器，不仅可以提高生产效率和实现更加精细的通道设计，而且还可以增强微通道反应器的性能和安全性，相比于现有技术通过拼装焊接而成的微通道反应器，制备得到的微通道反应器具有承压高、耐腐蚀性强、密封性好的优点，因此能够应用于放热量大的化学反应中。另外，通过对扰流组件结构与微通道反应器本体结构设置不同的3D打印参数，并且使扰流组件结构与分流通道之间呈一定角度打印，可以保证微通道反应器的质量，避免扰流结构出现塌陷。

S4、取步骤S3中的微通道反应器放至压缩空气机内，通过压缩空气机去除微通道反应器内的粉末后放至热处理调质设备中，然后控制热处理调质设备以8～12℃/min的升温扫描速度加热至500℃以上，并保温1～3h；最后将热处理调质设备冷却至室温。其中，通过对微通道反应器进行热处理调质，可以增强微通道反应器的强度韧性，用以提高微通道反应器的承压性能。

实施例一

步骤1：利用三维制图软件SolidWorks进行微通道反应器本体结构的设计，并导出为STL格式备用。

步骤2：利用三维制图软件SolidWorks进行扰流组件结构的设计，并导出为STL格式备用。

步骤3：选取粉末粒径为53微米的哈氏合金粉末作为3D打印粉末并加入到EOSM290激光3D打印机的供粉仓内，然后将步骤1和步骤2设计好的微通道反应器本体结构模型和扰流组件结构模型分别导入3D打印机配备的软件中，并设置微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为350w，扫描速度为1200mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米；设置扰流组件结构的3D打印工艺参数为：激光功率为400w，扫描速度为1000mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。设置完3D打印工艺参数后，利用EOSM290激光3D打印机同时对微通道反应器本体结构和扰流组件结构进行打印。

步骤4：将步骤3打印好的微通道反应器用压缩空气吹出微反应器中多余粉末，并将其整体放入热处理调质设备中进行热处理，然后控制热处理调质设备以10℃/min的升温速度加热至800℃，并保温2h后随热处理调质设备冷却至室温。

步骤5：将热处理后的微通道反应器用线切割机器切下后，利用机加工将微通道反应器的进出料口加工出螺纹，并在机加工后使用洗涤液清洗微通道反应器内的油污。

实施例二

本实施例与实施例一的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为350w，扫描速度为800mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例三

本实施例与实施例一的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为350w，扫描速度为1600mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例四

本实施例与实施例一的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为450w，扫描速度为1200mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例五

本实施例与实施例一的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为250w，扫描速度为1200mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例六

本实施例与实施例二的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为250w，扫描速度为800mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例七

本实施例与实施例二的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为450w，扫描速度为800mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例八

本实施例与实施例三的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为450w，扫描速度为1600mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

实施例九

本实施例与实施例三的区别仅在于微通道反应器本体结构的3D打印参数不同，本实施例微通道反应器本体结构的3D打印参数为：激光功率为250w，扫描速度为1600mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米。

对比例一

本对比例提供一种WH-IND HJ160焊接式金属微反应器。

实验例

一、致密度试验：

试验对象：分别取实施例一至实施例九中制备得到的微通道反应器。

试验方式：选用测试精度为0.0001g的METTLER TOLEDO LE104E型电子天平，称量抛光后的微通道反应器样品在空气中的质量，重复称量3次数值后取其平均值，标记为M1，用镊子将抛光后的样品放入装有约2/3纯净水的烧杯中，称出完全浸没在纯净水的质量M2，擦干样品表面的水后，再重复这一操作，称量3次后取其平均值。其致密度ω计算公式如下所示：

ω＝(M1ρ1)/((M1-M2)ρ2) (式1)

其中，式1中ρ1为纯净水的密度1g/cm

请参阅图11所示，最终获得微通道反应器的致密度ω结果如下：

从上述致密度试验结果可知，当微通道反应器本体结构的3D打印参数设置为：激光功率为350w，扫描速度为1200mm/s，间距为0.10mm，层厚为55微米时，制备得到的微通道反应器致密度最好，其致密度可达到99.99％。

二、承压力试验：

试验对象：分别取实施例一至实施例九中制备得到的微通道反应器，以及对比例一中的WH-IND HJ160焊接式金属微反应器。

试验方式：通过柱塞泵将液体打入微通道反应器，逐渐调控背压阀，将压力调整到10Mpa后，关闭柱塞泵和背压阀，使微反应器整体压力保持在10Mpa，保压8h小试。根据设计压力计算壁厚参照规范GB50316-2000<工业金属管道设计规范>计算公式，按照下面公式计算。

S1＝PD/(2[σ]E+PY)) (式2)

S＝S1+C1+C2 (式3)

其中，式2、式3中P为设计压力；S为设计厚度；S1为计算厚度；D1为管子外径，D2为管子内径，[σ]为设计温度下材料应力；C1为材料减薄附加量，C2为腐蚀附加量；Y为按表取值；E为焊接接头系数。

最终获得微通道反应器的承压结果如下：

从上述承压力试验可知，通过上述制备方法制备得到的微通道反应器相比于现有技术通过拼装焊接而成的微通道反应器具有良好的承压性能，承压超过10Mpa。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。