[发明专利]用于具有一体式热交换的降膜反应器的方法和设备

说明书

优先权

本申请要求2008年2月29日提交的题为“用于具有一体式热交换的降膜反应器的方法和设备(Methods and Devices For Falling Film Reactors With Integrated Heat Exhange)”的欧洲专利申请第EP08305041.9号的优先权。

相关申请

本申请与以下申请相关：2007年3月31日提交的题为“蜂窝体连续流反应器(Honeycomb Continuous Flow Reactor)”的美国临时申请系列号第60/921,053号，以及2007年12月31日提交的题为“用于蜂窝体连续流反应器的装置和方法(Devices and Methods for Honeycomb Continuous Flow Reactors)”的美国临时申请第61/018,119号。

发明内容

根据本发明的一方面，揭示了一种通过提供包括其孔道沿垂直向下方向从本体的第一端到第二端平行延伸定向的第一多孔道挤压本体的反应器，进行包括气态反应物流和降膜液态反应物流的反应的方法，该本体具有在本体的两端处都打开的第一多个孔道和在本体的一端或两端封闭的第二多个所述孔道，第二多个孔道布置成一组或多组相邻的孔道内并协作以至少部分地限定至少一个延伸穿过该本体的流体通道，且在将气态反应物流向上或向下流到第一多个孔道的中心的同时将液态反应物模向下流到第一多个孔道的内表面，同时将第一热交换流体流动穿过至少一个流体通道。

根据本发明的另一方面，揭示了对将气态反应物和降膜反应物流一起反应有用的反应器。该反应器具有其孔道沿垂直向下方向从本体第一端到第二端的平行延伸定向的第一多孔道挤压本体。该挤压本体具有在本体的两端处都打开的第一多个孔道和在本体的一端或两端处封闭的第二多个所述孔道，且第二多个孔道设置在一组或多组连续孔道内并至少部分地限定穿过本体延伸的至少一个流体通道。反应器还设有流体源，流体源构造并设置成使得能够在挤压本体的第一端处将流体分配到的第一多个孔道；定位在挤压本体上方或下方的气体源，该气体源构造并设置成使得能够将气体流过第一多个孔道；以及连接到所述至少一个流体通道的热交换流体，该热交换流体构造并设置成使得能够将热交换流体流过其中。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的包括挤压的多孔道本体或蜂窝本体的反应器部件的平面图，示出在垂直于孔道的平面中的流体路径。

图2是图1包括挤压多孔道本体或蜂窝本体的反应器部件的侧视图，示出根据本发明实施例的流体路径的附加细节。

图3是在挤压本体的一端或两端上封闭的通道的横截面图，示出用于在通道之间相互连接的根据本发明的一个有用的方法。

图4是在挤压本体的一端或两端上封闭的通道的横截面图，示出用于在通道之间相互连接的根据本发明的另一个有用的方法。

图5是根据本发明的另一实施例的包括挤压的多孔道本体或蜂窝本体的反应器部件的平面图，示出在垂直于孔道的平面中的另一流体路径。

图6是包括图5的挤压多孔道本体或蜂窝本体的反应器部件的侧视图，示出在挤压本体的一端处联接到输入和输出端口的流体联接件。

图7是根据本发明的一个实施例的包括挤出多孔道本体或蜂窝本体的本发明的反应器部件的横截面图，示出到挤压本体的流体连接。

图8是包括挤压多孔道本体或蜂窝本体的反应器部件的分解立体图，示出在挤出本体的侧面处联接到输入和输入端口的流体联接件。

图9是根据本发明的另一实施例的包括挤压多孔道本体或蜂窝本体的根据本发明的反应器部件的横截面图，示出到挤出本体的流体连接。

图10是示出根据本发明的实施例的传送到挤压本体20的流体反应物、气态反应物和热交换流体的立体图。

图11是示出反应物和热交换流体分布的挤压本体20的横截面图。

图12是包括两个挤压本体20A和20B的反应器10的一个实施例。

图13是示出设置成单个反应器的一部分的多本体20A-20D的立体图。

图14是火焰屏障84的定位的横截面图。

图15和16示出用于火焰屏障的替代安装。

图17是有助于反应物流体分布的火焰屏障的使用的横截面图。

图18是示出作为火焰屏障的替代形式的多孔本体火焰屏障96的使用。

图19是根据本发明的实施例的包括挤压的多孔道本体或蜂窝本体的反应器的平面图，示出在垂直于孔道的平面中的另一流体路径。