JP2013099746A - マイクロリアクターシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロリアクターシステムアッセンブリーは、少なくともnのプロセスモジュール(1−6)であって、ここにおいて、nは1以上の整数であり、強固な第1の材料で作られており、および、反応液を収容しおよび導くために、少なくとも1つの反応液通路(1A、1B、2A、3A、6A)を含むプロセスモジュール、および少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)であって、前記第1の材料とは異なる延性のある第2の材料で作られており、および、熱交換液を収容しおよび導くために、少なくとも1つの熱交換液通路(7A、8A)を含む熱交換モジュールのスタックを含み、ここにおいて、それぞれのプロセスモジュール(1−6)は、2つの隣接する熱交換モジュール(7、8)により挟まれる。
【選択図】図1
Description
少なくともnのプロセスモジュール(1−6)であって、ここにおいて、nは1以上の整数であり、それぞれのプロセスモジュール(1−6)は、強固な第1の材料で作られており、および、反応液を収容しおよび導くために、少なくとも1つの反応液入口(1C、1D、2C、2D、3C、6C)と少なくとも1つの反応液出口(1E、1F、2E、3D、6D)との間において前記プロセスモジュール(1−6)の内部を貫通する少なくとも1つの反応液通路(1A、1B、2A、3A、6A)を含み、ここにおいて、少なくとも2つのプロセスモジュール(1−6)の場合、前記少なくとも2つのプロセスモジュール(1−6)は機能的に連続に連結されているプロセスモジュール、および
少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)であって、前記第1の材料とは異なる、変形しうるまたは延性のある第2の材料で作られており、および、熱交換液を収容しおよび導くために、少なくとも1つの熱交換液入口(7B、8B)と少なくとも1つの熱交換液出口(7C、8C)との間で前記熱交換モジュール(7、8)の内部を貫通する少なくとも1つの熱交換液通路(7A、8A)を含み、ここにおいて、前記少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)は機能的に連続に連結されている熱交換モジュール
のスタックを含み、
それぞれのプロセスモジュール(1−6)は、2つの隣接する熱交換モジュール(7、8)により挟まれる請求項1によるマイクロリアクターシステムアッセンブリーによって解決される。
混合モジュールであって、その少なくとも1つの反応液通路が、少なくとも2つの反応液を受けおよび混合するための混合部分を含む、混合モジュール;および、任意に、
前記混合モジュールに入る前に前記反応液の温度を調節するための、前記混合モジュールの上流に配置された少なくとも1つの熱調節モジュール;および
反応液混合物を収容するための、混合モジュールの下流に配置された少なくとも1つの保持モジュール。
Claims (10)
- 少なくともnのプロセスモジュール(1−6)であって、ここにおいて、nは1以上の整数であり、それぞれのプロセスモジュール(1−6)は、剛性の第1の材料で作られており、および、反応液を収容しおよび導くために、少なくとも1つの反応液入口(1C、1D、2C、2D、3C、6C)と少なくとも1つの反応液出口(1E、1F、2E、3D、6D)との間において前記プロセスモジュール(1−6)を貫通する少なくとも1つの反応液通路(1A、1B、2A、3A、6A)を含み、ここにおいて、少なくとも2つのプロセスモジュール(1−6)の場合、前記少なくとも2つのプロセスモジュール(1−6)は直列に接続されているプロセスモジュール、および
少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)であって、前記熱交換モジュール(7、8)のそれぞれは、前記第1の材料とは異なる延性のある第2の材料で作られており、および、熱交換液を収容しおよび導くために、少なくとも1つの熱交換液入口(7B、8B)と少なくとも1つの熱交換液出口(7C、8C)との間で前記熱交換モジュール(7、8)を貫通する少なくとも1つの熱交換液通路(7A、8A)を含み、ここにおいて、前記少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)は直列に接続されている熱交換モジュール
のスタックを含み、
それぞれのプロセスモジュール(1−6)は、2つの隣接する熱交換モジュール(7、8)により挟まれるマイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 請求項1に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
前記第1の材料が、腐食および/または圧力に耐性を有し、好ましくは、ステンレス鋼、ハステロイ、タングステン、タンタル、チタン、セラミック、グラファイトから成る群から選択され、および/または1以上の前記第1の材料の適切な組み合わせから選択され;および、
前記第2の材料が、熱伝達性であり、好ましくは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、銀および銀合金から成る群から選択され、および/または1以上の前記第2の材料の適切な組み合わせから選択されるマイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 前記少なくともnのプロセスモジュール(1−6)が以下を含む、請求項1または2に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリー:
混合モジュール(2)であって、その少なくとも1つの反応液通路(2A)が、少なくとも2つの反応液を受けおよび混合するための混合部分(2G)を含む混合モジュール(2);
任意に、前記混合モジュール(2)に入る前に前記少なくとも2つの反応液の温度を調節するための、前記混合モジュール(2)の上流に配置された熱調節モジュール(1);および
任意に、反応液混合物を収容するための、混合モジュール(2)の下流に配置された1以上の保持モジュール(3−6)。 - 請求項1から3の何れか1項に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
前記少なくとも1つの反応液通路(1A、1B、2A、3A、6A)が、蛇行性の経路に沿ったそれぞれの反応液の流れを可能にするための湾曲したおよび/または直線の部分を含むフラットな通路であり、前記フラットな通路が、好ましくは1:4から1:50の範囲、より好ましくは1:4から1:30の範囲、さらにより好ましくは1:5から1:25の範囲の幅/高さの比を有するマイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 請求項1から4の何れか1項に記載のマイクロリアクターであって、
前記少なくともnのプロセスモジュール(1−6)が、外部的に直列に接続された少なくとも2つのプロセスモジュールを含むマイクロリアクター。 - 請求項1から5の何れか1項に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
前記少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)が以下を含み:
第1の熱交換モジュール(7)であって、その少なくとも1つの熱交換液入口(7B)が第1の熱交換液リザーバーに通じ、およびその熱交換液出口(7C)が続く熱交換モジュール(8)に通じる第1の熱交換モジュール(7);
第2の熱交換モジュール(8)であって、その少なくとも1つの熱交換液出口(8C)が第2の熱交換液リザーバーに通じ、およびその熱交換液入口(8B)が先行する熱交換モジュール(7)に通じる第2の熱交換モジュール(8);
および、任意に、前記第1の熱交換モジュール(7)と第2の熱交換モジュール(8)との間に配置され、第1の熱交換モジュール(7)および第2の熱交換モジュール(8)と直列に接続された少なくとも1つの更なる熱交換モジュール、
ここにおいて、2つの連続する熱交換モジュール(7、8)の直列接続が、2つの連続した熱交換モジュール(7、8)により挟まれる少なくともnのプロセスモジュール(1−6)のそれぞれの1つを通過する少なくとも1つの熱交換液接続通路(1H、2H、3H、6H)を介して内部的に実現される、マイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 請求項1から6の何れか1項に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
前記少なくともnのプロセスモジュール(1−6)および/または前記少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)が、好ましくははんだ付け、ろう付け、溶接、接着等により、互いに永続的に結合された第1のプレート(1M−8M)および第2のプレート(1N−8N)をそれぞれ含み、前記反応液通路、熱交換液通路、反応液入口および反応液出口、および/または、熱交換液入口および熱交換液出口(1A、1B、1C−1F、2A、2C−2E、2G、3A、3C、3D、6A、6C、6D、7A、8A)のそれぞれが、前記第1のプレート(1M−8M)と第2のプレート(1N−8N)との間に提供されるマイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 請求項7に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
前記反応液通路、熱交換液通路、反応液入口および反応液出口、および/または、熱交換液入口および熱交換液出口(1A、1B、1C−1F、2A、2C−2E、2G、3A、3C、3D、6A、6C、6D、7A、8A)のそれぞれが、前記第1のプレート(1M−8M)および第2のプレート(1N−8N)の少なくとも1つの内部表面を切除(ablating)することで得られるマイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 請求項7に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
構築された中間のプレート(70、80)が、前記少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)の前記第1のプレート(7M、8M)と第2のプレート(7N、8N)との間に挟まれ、前記熱交換液通路(7A、8A)を提供するマイクロリアクターシステムアッセンブリー。 - 請求項1から9の何れか1項に記載のマイクロリアクターシステムアッセンブリーであって、
第1のフレーム手段(10);および
第2のフレーム手段(9)を更に含み、
ここにおいて、前記少なくともnのプロセスモジュール(1−6)および前記少なくともn+1の熱交換モジュール(7、8)が、前記第1および第2のフレーム手段(9、10)によって、お互いに向けて押されるマイクロリアクターシステムアッセンブリー。
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