[发明专利]改进的热交换流动反应器

说明书

一种流动反应器，其包括流动反应器模块，所述流动反应器模块具有热交换流体包壳，所述热交换流体包壳具有密封向工艺流体模块的表面的内表面，所述内表面具有两个或更多个突起的脊，所述脊与从流入端口或位置到流出端口或位置的热交换流动方向交叉，并且在所述两个或更多个突起的脊与工艺模块表面之间具有大于0.1mm的间隙。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119，要求2019年8月31日提交的第62/894,784号美国临时申请的优先权权益，其内容通过引用全文纳入本文。

技术领域

本公开一般地涉及用于流动反应器和流动反应处理的设备和方法，更具体地涉及流动反应器，所述流动反应器包括中心主体，所述中心主体具有从中通过的通道以及第一和第二外主表面，所述流动反应器还包括分别与第一和第二外主表面热接触的第一和第二热控制流体通道，并且具有规定的一个或多个泵以用于供应规定的热控制流体。

背景技术

出于对陶瓷材料(特别是碳化硅)的极高的化学耐性、高的机械强度和极高的导热性的渴望，已经由陶瓷材料(特别是碳化硅)形成了流动反应器的高性能流动模块。在需要严格的反应过程热控制的情况中，一种解决方案使用了如图1所示的大致平面的工艺流体模块10，该工艺流体模块10具有两个外主表面12、14，例如，由两块碳化硅板或其他陶瓷板组成的工艺流体模块，这两块板临时或永久结合并且在这两个半部之间限定了工艺流体通道P，这两块板与如图2所示的热交换包壳16、18一起密封到两个主表面12、14中的每一者，并且与相应的主表面配合限定了与相应主表面接触的热交换流体通道HP。这种热交换包壳的内表面上的小突起或“紊流器”(未示出)已用于增加流过热交换流体通道的热交换流体中的紊流和/或二次流。

发明内容

根据实施方式，一种流动反应器包括流动反应器模块，所述流动反应器模块具有热交换流体包壳，所述热交换流体包壳具有对着工艺流体模块的表面密封的内表面，所述内表面具有两个或更多个突起的脊，所述脊与从流入端口或位置到流出端口或位置的热交换流动方向交叉，并且在所述两个或更多个突起的脊与工艺模块表面之间具有大于0.1mm的间隙。

更具体地，根据更具体的实施方式，根据本公开所述的一种流动反应器包括流动反应器模块，所述流动反应器模块包括：第一，工艺流体模块，其具有从中延伸通过的工艺流体通道，所述工艺流体模块包括延伸的主体，该延伸的主体具有宽度、长度和厚度，所述厚度小于长度且小于宽度，所述工艺流体模块具有在工艺流体模块的相对侧上的第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面垂直于工艺流体模块的厚度的方向取向；第二，密封向工艺流体模块的第一主表面的第一热交换流体包壳，第一热交换流体包壳包括用于包含向着第一主表面的热交换流体的内表面以形成用于热交换流体的热交换流体路径，所述第一热交换流体包壳还包括用于将热交换流体输送到热交换流体路径的流入端口或位置和用于接收来自热交换流体路径的热交换流体的流出端口或位置，所述流出端口或位置在第一方向上与所述流入端口或位置隔开；以及第三，密封向工艺流体模块的第二主表面的第二热交换流体包壳，第二热交换流体包壳包括用于包含向着第二主表面的热交换流体的内表面，以形成用于热交换流体的热交换流体路径，所述第二热交换流体包壳还包括用于将热交换流体输送到热交换流体路径的流入端口或位置和用于接收来自热交换流体路径的热交换流体的流出端口或位置。所述第一热交换流体包壳的内表面包括在第二方向上延伸的两个或更多个突起的脊，所述第二方向与第一方向至少部分交叉，并且在所述两个或更多个突起的脊中的连续脊之间具有距离，在所述两个或更多个突起的脊与第一主表面之间具有间隙，并且第二热交换流体包壳的内表面还包括在第二方向上延伸的两个或更多个突起的脊，所述第二方向与第一方向至少部分交叉，并且在所述两个或更多个突起的脊中的连续脊之间具有距离，在所述两个或更多个突起的脊与第二主表面之间具有间隙，并且间隙在0.2至0.5mm的范围内，并且距离在10mm至30mm的范围内。

根据实施方式，流动反应器模块可包括陶瓷或者由陶瓷形成或组成。根据实施方式，陶瓷可包括或可以是碳化硅。