JP2009257755A - 流体処理装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
/又は製作の費用には制限の課されることも多い。特に、気体側の圧力低下を低く抑えて熱伝達を行えるマイクロチャネル流体処理システムが必要とされている。熱を効率的に、小型パッケージで伝達できる装置も必要とされている。装置内で相転移を行う流体の流れを高い信頼性で制御できる装置も必要とされている。経費効率に優れた方法で製造できる流体処理システムも必要とされている。具体的な幾つかの実施形態において、本発明は上記及びその他の要求を満たしている。
サポート154が整列するように向かい合わせに配置され、1つの拡大チャネルを形成しており、対になったシム150とシム170とが交互になっている。使用時、マイクロチャネル152を流れる高温の流体は、熱を、マイクロチャネル152の床151(又は天井)を通して、シム170へ伝達する。この熱伝達は、シムの面及びマイクロチャネル152内の流体の流れの方向に略垂直に起こる。つまり、直接気体からチャネル152の床151(又は天井)を通過し、蒸気部分176までの熱伝導経路が存在する。或る実施形態では、この熱伝導経路は、一次熱伝導経路と考えることができ、シム170の蒸気部分176と重なる床151(又は天井)の部分によって画定される。
ある。水力直径に基づくレイノルズ数が約3000未満の流れは、通常は層流であるが、流れチャネルへの入口における背景乱流の量に依っては、10,000を超えるレイノルズ数で層流を持続することができる。別の態様では、流路(171又は152)の寸法は、層流が、蒸発チャネルの液体流れ部分の相当部分及び気体側流路の相当部分のような異なる両方の流路の少なくとも一部分で発生するように選択される。相転移(蒸発)がある場合は、多重相の流れがあり、それは通常は層流と特徴付けられることはない。この多重相の流れは、蒸発流路の拡張された蒸気流部分の入口付近で発生することが多い。
きい。図示の実施形態では、介在するマイクロチャネルの高さは、図2に示すようにシムスタックの高さHであり、面112、114の寸法の1つである。この態様では、蒸発器110は、長さ方向(L)に細長く、液体注入口106と蒸気排出口108との間の物理的間隔が長くなっている。この態様では、高さHに対する長さLの割合L/Hは、1より相当に大きく、例えば1.5、2、2.5、3又はそれ以上である。蒸発器110の厚さTを一定とすれば、長さ対高さの割合(L/H)が増すにつれ、長手方向の熱伝導(長さL方向)に利用できる断面積(HxT)が減少する。或る態様では、長手方向の熱伝導に利用できる断面積は、液体が、蒸発チャネル176に達する前に、液体チャネル172、172a内で早過ぎる蒸発を起こさないように選択される。
件の下で、別の試薬を使って行うことができる。
の入口における曲がりくねったチャネル内での圧力低下の効果は、装置の異なる水準にある部位の間(即ち、スタック内の異なる高さにある各蒸発チャネル176の間)に生じる不安定な流れの振動を防ぐことになり、もしそうしなければ、流れの分配が巧く行かず、熱交換器の性能が劣ったものとなる。流れの分配が巧く行かないと、装置からの蒸気の流れが脈動したり不安定になったりする。
ス、炭素繊維複合材及びそれらの組み合わせを挙げることができ、それぞれ適した接合技術と組み合わせて使用することができる。例えば、アルミナのセラミックをアルミナシリカの生テープと交互に重ねたものは、燃焼で接合する。プラスチックは、熱接合してもよいし、糊接合してもよい。
端部を冷却する手段となり、早過ぎる蒸発、又は各シム370の間の望ましくない温度変動を防ぐ手助けとなる。注入液体を同様の方法で追加して送り込むことによって、冷却効果を増すことができる。
実施例1
図4及び5に示すシム設計に従い、121対のシム250を120個のシム270と交互に積み重ねて水蒸発器を構築した。シムは、全てステンレス鋼製で、長さ(タブ160からタブ160までの全長)11.76cm(4.4インチ)、幅1.27cm(0.5インチ)であった。燃焼側シムは、厚さ0.039cm(0.0155インチ)で、蒸気チャネルを深さ0.025cm(0.01インチ)にエッチングしたものである。蒸気側シムは、厚さ0.025cm(0.01インチ)で、蒸気/水チャネルを深さ0.017cm(0.005インチ)にエッチングしたものである。拡散接合後、ステンレス鋼の端部プレートを厚さ0.25cm(0.1インチ)に機械加工し、蒸発器を、図1のアッセンブリ内に装着した。
実施例1の装置を使い、周囲温度で毎秒1立方センチメートルの水を供給し、480℃の燃焼ガスを900slpmで注入し開放放出したところ、気体側圧力低下は6.35cm(2.5インチ)水柱よりも少ないく、蒸気の排出口温度は約425℃であった。
実施例1の装置を使用すると、燃焼ガスによる水の蒸発に対する水圧低下101.6cm(40インチ)で、合計パネル容積ベースで、約80W/cm3の熱伝達が得られると推測される。
実施例1の装置を使用すると、燃焼ガスから少なくとも約70%の熱効率で、熱伝達を得ることができると期待される。ここで用いる「熱効率」は、通常通り、各注入口作動条件において無限に長い向流熱交換器内で生じるエネルギー伝達に対する実際に伝達されるエネルギーと定義する。熱伝達は、少なくとも約80%の熱効率又は約70%から90%の間の熱効率で得ることができると予測される。
図9−11のシムを使い、61対のシム350を向かい合うシム370、380の対と交互に積み重ねて、装置を構成した。端部プレート390、396と共に6つの装置を形成し、上記のように、拡散接合後に、ワイヤEDMで分離した。シムは全てステンレス鋼製で、長さ22.2cm(8.74インチ)、幅1.78cm(0.7インチ)であった。燃焼側シムは、厚さ0.025cm(0.01インチ)で、蒸気チャネルを深さ0.13cm(0.005インチ)にエッチングしたものである。蒸気側シムは、厚さ0.038cm(0.015インチ)で、蒸気/水チャネルを全て深さ0.019cm(0.0075インチ)にエッチングしたものである。この蒸発器の作動パラメーターの例を、2つの異なる作動条件に対して表1に示している。
容積に対して、17.8cmx8.00cmx1.78cm(7インチx3.15インチx0.7インチ)である。
例5による装置は、約1150℃の送気管気体注入口温度、及び水飽和蒸気を作ることができる流量で供給される液体水で作動し、水を蒸発させることができると期待される。実施例5の装置によって提供される蒸気側への効率的熱伝達は、排出を維持するよう選択された受容可能な低レベルにシムの金属の温度を維持するよう期待されている。
るための効率的な機構が構築される。可逆反応は、本発明によって制御するのに適した対象である。有用な発熱反応の例には、サバティエ、選択酸化、部分酸化及び水性ガス転化反応が含まれる。有用な吸熱反応の例には、蒸気改質、逆水性ガス転化を含む。この他に考えられる反応としては、アンモニア合成、メタノール合成、エステル化、オレフィン水和反応、MTBE合成及び選択性メタン化反応が挙げられる。マイクロチャネル内で触媒反応を行わせるための、ここに記載の技法及び代表的な技法による反応の熱制御のこの他の例は、「温度制御のためのマイクロチャネル反応器」と題し、本出願と同じ譲受人に譲渡されている2002年3月11日出願の米国仮特許出願第60/363,269号と、2002年5月9日に出願の米国仮特許出願(未定)号に述べられている。
めの最低温度より遙かに冷たい少量の流れを用いて、冷却材にパネルの面を通過させ、冷却材の流れの方向の伝導により温度を平坦にして冷却材注入口付近の反応が抑制されるのを防ぐことにより、装置を冷却することができる。冷却材の流れの方向の伝導の効果で、反応と接触して反応の抑制を決めることになる金属壁は、冷却材温度が反応抑制温度より低くても、なお反応抑制温度より上に保つことができる。代わりに、冷却材温度を必要最低温度付近かそれ以上にして、より一般的な方法で反応の抑制を回避することもできる。
Claims (59)
- それぞれ第1及び第2流体を運ぶための複数の第1マイクロチャネルと複数の第2マイクロチャネルとを備えている熱交換器において、
前記第1マイクロチャネルは、前記第2マイクロチャネルと、少なくとも第1値のマイクロチャネル流れ長さに亘って熱接触し、
前記第2マイクロチャネルは、前記第1マイクロチャネルと、第2値より大きくないマイクロチャネル流れ長さに亘って熱接触し、
前記第1値は、前記第2値の少なくとも4倍であリ、前記複数の第1マイクロチャンネルは蒸発マイクロチャンネルであって、各該蒸発マイクロチャンネルは対応する蒸気通路と流体連通している各液体流路を有し、該蒸気通路は対応する液体流路の断面積よりも相当に大きい断面積を有しており、
前記液体流路は該液体流路内に圧力低下を確立して前記複数の第1マイクロチャネル間の前記第1流体の分配を少なくとも部分的に制御するために曲がりくねった部分を含んでいる、熱交換器。 - 前記複数の第2マイクロチャネルは、前記第1マイクロチャネルの間に挟まれている、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第1マイクロチャネルと熱接触する一次熱伝達表面と、前記一次熱伝達表面から、前記第1マイクロチャネルの最小寸法を相当に上回る距離だけ伸張している、少なくとも1つの二次熱伝達表面と、を更に備えている、請求項2に記載の熱交換器。
- 前記二次熱伝達表面は、前記一次熱伝達表面から、前記一次熱伝達表面に実質的に平行な方向に伸張している、請求項3に記載の熱交換器。
- 前記第1値は、前記第2値の少なくとも8倍である、請求項2に記載の熱交換器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックとして形成され、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、前記第1及び第2マイクロチャネルの少なくとも一部分を画定している、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記第1の複数のマイクロチャネルは前記穴と穴の間に流路を画定し、前記第2の複数のマイクロチャネルは、前記穴とは分離された流路を、前記穴と穴とを繋ぐ線に略直交する方向に画定する、請求項6に記載の熱交換器。
- 前記第1マイクロチャネルは、反応触媒を含む反応マイクロチャネルである、請求項1に記載の熱交換器。
- 前記反応触媒は、サバティエ反応、選択酸化反応、水蒸気改質反応、部分酸化反応、水性ガス転化反応、逆水性ガス転化反応、アンモニア合成反応、メタノール合成反応、エステル化反応、オレフィン水和反応、MTBE合成反応、又は選択性メタン化反応のための触媒である、請求項8に記載の熱交換器。
- 前記第2流路は、反応触媒を含む反応マイクロチャネルである、請求項8に記載の熱交換器。
- 前記第2流路内の前記反応触媒は燃焼触媒である、請求項8に記載の熱交換器。
- 蒸発する流体を運ぶための複数の略平行な第1蒸発流路が、熱交換流体を運ぶための複数の第2の略平行な流路に挟まれ、これと熱接触するように構成されている蒸発器において、
前記第1蒸発流路は、それぞれ、互いに流体連通している液体流れ部分と対応する蒸気流れ部分を含んでいて、前記蒸気流れ部分は対応する前記液体流れ部分の断面積より相当に大きい断面積を有しており、
前記各液体流れ部分は、複数の第1蒸発流路間の流れの分配を制御するために、前記各液体流れ部分に亘る相当な圧力低下を確立すべく、60度より大きい少なくとも3つの方向転換部を有する少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいる、蒸発器。 - 前記少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルは、90度の少なくとも5個の方向転換部を含んでいる、請求項12に記載の蒸発器。
- 前記少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルは、90度の少なくとも10個の方向転換部を含んでいる、請求項13に記載の蒸発器。
- 第2熱交換流体用の前記第2流路は、前記第2流路と熱接触する前記第1蒸発流路の部分の流れ長さよりも相当に短いマイクロチャネル流れ長さを有するマイクロチャネルである、請求項12に記載の蒸発器。
- 前記第1蒸発流路それぞれの前記液体流れ部分は、平行に流れ、それぞれが少なくとも60度の少なくとも3個の方向転換部を有する複数の曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいる、請求項12に記載の蒸発器。
- 前記複数の曲がりくねったマイクロチャネルは、共通の曲がりくねったマイクロチャネルと流体連通している、請求項16に記載の蒸発器。
- 前記複数の曲がりくねったマイクロチャネルは、前記曲がりくねったマイクロチャネルとの連結点付近で互いに離れて対応する複数の蒸気流れ部分と連通している、請求項16に記載の蒸発器。
- 前記対応する複数の蒸気流れ部分は、共通の蒸気排出口ヘッダーと流体連通しているマイクロチャネルである、請求項18に記載の蒸発器。
- 前記蒸気流路は、共通の蒸気排出口ヘッダーと流体連通している、請求項19に記載の蒸発器。
- 熱交換流体を運ぶための前記第2流路は、前記液体流れ部分の前記曲がりくねったマイ
クロチャネルとは直接熱接触してはおらず、前記蒸発する流体が前記曲がりくねったマイクロチャネルを通って流れるときには、前記蒸発する流体の蒸発を実質的に防ぐようになっている、請求項12に記載の蒸発器。 - 蒸発する流体は、前記蒸発マイクロチャネル内にあり、前記第1流路の前記液体流れ部分に亘る圧力低下は、前記第1流路の前記蒸気流れ部分に亘る圧力低下と、少なくともほぼ等しい、請求項12に記載の蒸発器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックとして形成され、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、前記第1及び第2流路の少なくとも一部分を画定している、請求項12に記載の蒸発器。
- 一体に接合された薄いシートのスタックを備えている蒸発器において、
前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、第1及び第2の別々の流路の少なくとも一部分を画定しており、
前記第1流路は、蒸発する流体を穴と穴の間で運ぶように機能し、互いに連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は増大した特定の容積の蒸気相を受け入れるために前記液体流れ部分の断面積よりも相当に大きい断面積を有しており、前記各液体流れ部分は複数の第1の流路間の流れの分配を制御するために各液体流れ部分を介して相当大きな圧力低下を確立すべく少なくとも1つの対応する曲がりくねったマイクロチャネルを含んでおり、
前記各第2流路は、前記穴から分離されており、対応する前記第1流路の前記蒸気流れ部分の少なくとも一部分と熱接触している、蒸発器。 - 前記第1流路の前記液体流れ部分は、それぞれ、平行な流れ配置に形成された複数の曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいる、請求項24に記載の蒸発器。
- 前記第2流路それぞれの長さは、前記穴と穴の間の距離より相当に短い、請求項24に記載の蒸発器。
- 前記第2流路それぞれの長さは、前記穴と穴の間の距離の1/8より短い、請求項24に記載の蒸発器。
- 第1流路と第2流路を交互に配して構成され、前記第1及び第2流路の少なくとも一方はマイクロチャネルを含んでいるワンパス直交流熱交換器を準備する段階と、
第1流体を前記第1流路に流す段階と、
燃焼ガスを前記第2流路に前記熱交換器の活性高温気体流れ領域を通して流し、熱を前記第1流路に伝達する段階と、から成る方法において、
前記活性高温気体流れ領域の容積に基づく容積熱伝達度は、少なくとも30W/cm3であり、各流体注入条件下における、無限に長い向流熱交換器に対して定義される熱効率は、少なくとも70%であり、
前記第2流路に亘る燃焼ガスの圧力低下は、センチメートル水柱で、前記第2流路への注入口における大気中での燃焼ガスの圧力の逆数の25.4倍未満である、方法。 - 前記容積熱伝達度は、少なくとも40W/cm3である、請求項28に記載の方法。
- センチメートル水柱での圧力低下は、前記第2流路への注入口における大気中での燃焼ガスの圧力の逆数の12.7倍より小さい、請求項29に記載の方法。
- センチメートル水柱での圧力低下は、前記第2流路への注入口における大気中での燃焼ガスの圧力の逆数の12.7倍より小さい、請求項28に記載の方法。
- 前記熱交換器内の高温気体の流れのレイノルズ数は、500より小さい、請求項29に記載の方法。
- 前記第1流体は液体を含んでおり、前記第1流路は、互いに連通している液体流れ区画と蒸気流れ区画を含む蒸発流路であり、前記蒸気流れ区画は前記液体流れ区画より相当に大きな断面積を有している、請求項32に記載の方法。
- 前記第1及び第2流路は、それぞれ少なくとも1つのマイクロチャネルを含んでいる、請求項28に記載の方法。
- 液体を蒸発させる方法において、
それぞれ、互いに流体連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積よりも相当大きな断面積を有し、前記各液体流れ部分は複数の第1蒸発マイクロチャンネル間の第1ストリームの分配に影響を与えるべく前記液体流れ部分に亘る圧力低下を確立するための曲がりくねったマイクロチャネル液体流路を含むように構成されている前記複数の第1蒸発マイクロチャネルを通して、液体を含んでいる第1ストリームを流す段階と、
前記第1ストリームを、前記第1蒸発マイクロチャネルの前記蒸気流れ部分と熱接触する第2流路を通って流れる第2流体によって加熱し、前記蒸気流れ部分内の前記第1ストリームの少なくとも一部分を蒸発させる段階と、
前記第1ストリームを加熱する際に、前記複数の第1蒸発マイクロチャネルそれぞれの前記液体流れ部分に亘る圧力低下を、少なくとも前記蒸気流れ部分に亘る圧力低下とほぼ等しく維持して、前記複数の第1蒸発マイクロチャネル間の前記第1ストリームの流れの分配を制御する段階と、から成る液体を蒸発させる方法。 - 前記曲がりくねったマイクロチャネルの液体流路から最も近い第2流路までの距離は、前記第1蒸発マイクロチャネルの前記蒸気流れ部分から最も近い第2流路までの距離より相当に大きく、前記曲がりくねったマイクロチャネル液体流路と前記第2流路との間の直接の熱接触を避け、前記曲がりくねったマイクロチャネル液体流路内の前記第1ストリームの蒸発を実質的に防ぐことができるようになっている、請求項35に記載の方法。
- 前記第1ストリームは水を含んでおり、前記第1ストリームを加熱する段階は、前記水を蒸気に蒸発させる段階を含んでいる、請求項35に記載の方法。
- 前記第1ストリームは、前記第1蒸発マイクロチャネルの出口では、実質的に液体の水を含んでいない、請求項37に記載の方法。
- 前記第1ストリームを加熱する段階は、前記蒸気を相当程度過熱する段階を含んでいる、請求項38に記載の方法。
- 液体を蒸発させる方法において、
それぞれ、互いに流体連通している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積よりも相当大きな断面積を有するように構成されている複数の第1蒸発マイクロチャネルを通して、液体を含んでいる第1ストリームを流す段階と、
前記第1ストリームを、前記第1蒸発マイクロチャネルと熱接触する第2熱交換マイクロチャネルを通って流れる第2流体によって加熱し、前記第1ストリームの少なくとも一
部分を蒸発させる段階と、から成り、
前記第2熱交換マイクロチャネル内の前記第2流体の流れのレイノルズ数は、1000未満であり、前記第2熱交換マイクロチャネルを通る前記第2流体の圧力低下は、センチメートル水柱で、前記第2熱交換マイクロチャネルへの注入口における大気中での前記第2流体の圧力の逆数の25.4倍未満である、方法。 - 一体化金属対金属接合により接合された薄い金属シートのスタックとして形成され、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有するへこみ付シートを交互に含んでおり、前記シートの前記へこみは、前記第1及び第2マイクロチャネルの少なくとも一部分を画定するように構成されている蒸発器を準備する段階を更に備えている、請求項40に記載の方法。
- 複数の個別流体処理ユニットを一体で形成する段階と、或る程度組み立てた後で前記ユニットを個々の部分間の境界に沿って切断することにより個別ユニットに分離する段階とから成る方法において、
前記複数の個別ユニットを一体で形成する段階は、へこみ付シートを交互に含み、前記シートの前記へこみが前記個別流体処理ユニット用の流路の少なくとも一部分を画定するように構成されている、薄い金属シートのスタックとして一体化金属対金属接合を形成する段階を含んでおり、
分離した後の前記個別ユニットの幅は、前記薄い金属シートのスタックの高さよりも相当に小さくなる、方法。 - 前記一体化金属対金属接合を形成する段階は、拡散接合段階を含んでいる、請求項42に記載の方法。
- 前記一体化金属対金属接合を形成する段階は、前記薄い金属シートのスタックに圧力を掛ける段階を含んでいる、請求項42に記載の方法。
- 前記ユニットを分離する段階は、前記ユニットとユニットの間で材料を切断する段階を含んでいる、請求項42に記載の方法。
- 前記切断する段階は、ワイヤEDMによって実行される、請求項45に記載の方法。
- 前記シートの前記へこみは、第1及び第2の略直交する流路の少なくとも一部分を画定し、前記第2流路は前記個別ユニットの全幅に亘っており、前記第1流路は前記ユニットのほぼ全長に亘っており、前記ユニットの長さは、前期ユニットの幅の少なくとも4倍はある、請求項42に記載の方法。
- 前記第1及び第2流路はマイクロチャネルである、請求項47に記載の方法。
- 液体を蒸発させて過熱蒸気を生成する方法において、
マイクロチャネル注入口とマイクロチャネル排出口との間に配置されている、それぞれが互いに流体連結している液体流れ部分と蒸気流れ部分を含んでおり、前記蒸気流れ部分は前記液体流れ部分の断面積より相当に大きな断面積を有するように構成されている、複数の第1蒸発マイクロチャネルを通して、液体を含む第1ストリームを流す段階と、
前記第1蒸発マイクロチャネル内の前記第1ストリームを、前記第1蒸発マイクロチャネルのマイクロチャネル流れ長さに沿って前記第1蒸気マイクロチャネルと熱接触している第2熱交換マイクロチャネルを通って流れる第2流体により第1ストリームを加熱することによって、蒸発させ実質的に過熱する段階と、から成り、
各液体流れ部分は各液体流れ部分間にわたる圧力低下を各蒸気流れ部分にわたる圧力低
下とほぼ等しくしするように形状づけられた曲がりくねった部分を有し、これにより複数の第1蒸発マイクロチャンネル間の第1ストリームを所望に分配するようにしたことを特徴とする方法。 - 前記第1蒸発マイクロチャネルの前記マイクロチャネル流れ長さは、前記第2熱交換マイクロチャネルのマイクロチャネル流れ長さの少なくとも4倍はある、請求項49に記載の方法。
- 前記第1及び第2マイクロチャネルは、それぞれ長さと高さを有する第1及び第2面を有するパネル内に形成されており、前記第2熱交換マイクロチャネルは、前記第1面と前記第2面の間に伸張しており、前記第1面と前記第2面の間の前記パネルの幅は、各面の長さ及び高さよりも相当に短くなっている、請求項50に記載の方法。
- 前記第1ストリームを流す段階は、前記第1ストリームを、曲がりくねったマイクロチャネルを通して流し、前記液体流れ部分で相当な圧力低下を維持する段階を含んでいる、請求項49に記載の方法。
- 一体に接合された薄いシートのスタックであって、前記スタックは、互いに反対側の両端部に穴を有する複数のへこみ付シートを含んでおり、前記シートの前記へこみは、それぞれ、前記穴と穴の間で蒸発する流体を運ぶように機能し、互いに連通する液体流れ部分と蒸気流れ部分を含む複数の概ね平行な第1蒸気流路の少なくとも一部を画定しており、前記蒸気流れ部分は、前記液体流れ部分の断面積よりも相当に大きい断面積を有しており、前記各第1蒸発流路の前記液体流れ部分は、前記第1蒸発流路の前記液体流れ部分に亘る圧力低下を確立するために、少なくとも1つの曲がりくねったマイクロチャネルを含んでいるように構成されたスタックを準備する段階と、
液体を含んでいる第1流体を、前記液体流れ部分内で、前記第1流体の前記各第1蒸発流路への分配を制御できるほどの圧力低下を維持させながら、前記各第1蒸発流路に流す段階と、
前記第1流体を流す間に、前記第1流体を加熱し、前記蒸気流れ部分内にある間に、前記液体の少なくとも一部を蒸発させる段階と、から成る方法。 - 前記第1流体を加熱する段階は、前記第1流路の間に挟まれ、前記積み重ねられたシートの前記へこみで形成されている第2流路を通って流れる第2流体によって、前記第1流体を加熱する段階を含んでいる、請求項53に記載の方法。
- 前記第1流体を加熱する段階は、電気加熱器で加熱する段階を含んでいる、請求項53に記載の方法。
- 流体処理装置において、
1cmより小さい最小寸法を有しており、反応触媒を含んでいる複数の第1反応流路と、
間に挟まれており、前記第1反応流路のマイクロチャネルと熱接触する複数の第2熱交換マイクロチャネルと、を備えており、
前記第1流路は、前記第2マイクロチャネルと少なくとも第1値の流れ長さに亘って熱接触し、
前記第2マイクロチャネルは、前記第1流路と第2値より大きくないマイクロチャネル流れ長さに亘って熱接触し、
前記第1値は、前記第2値の少なくとも8倍であり、前記第2熱交換マイクロチャネルの各々は各マイクロチャネルを通る流れのレイノルズ数が1000以下となるように寸法づけられており、前記第1反応流路と第2熱交換マイクロチャネルとの間の熱接触は内部で生ずる感熱反応を制御すべく一つ以上の第一反応流路の間で比較的安定した温度プロファイルを維持することを特徴とする、装置。 - 熱交換器システムを形成するための方法において、
流体処理システムの複数の個々の部分を形成する薄いシートの積み重ねられた配列を形成する段階と、
個々の部分の間の境界に沿って切断することにより個々の部分を分離する段階であって、個々の部分の少なくとも一つが複数の別個の気体マイクロチャネルを間に有する第1及び第2面を画定するように分離する段階と、
前記少なくとも一つの個々の部分を、前記該少なくとも一つの個々の部分内の前記複数の別個の気体マイクロチャネルに気体を分配するための別に形成された気体ヘッダーに接続する段階と、から成り、
前記第1及び第2面は、それぞれ、前記面と面の間の距離より相当に大きな長さと幅を有している、方法。 - 前記積み重ねられた配列が接合され金属対金属接合を形成している、請求項57に記載の方法。
- 前記配列が拡散接合処理で接合され、別に形成された気体ヘッダーは無い、請求項57に記載の方法。
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