JP2014526962A5

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Info

Publication number: JP2014526962A5
Application number: JP2014521799A
Authority: JP
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2015-09-10

Claims

微粒子がマイクロチャネルの長さに沿って充填された複数のマイクロチャネルと、
前記複数のマイクロチャネルと熱連通している複数の熱伝達マイクロチャネルと、
前記複数のマイクロチャネルの第１の端部に位置決めされて前記微粒子が該第１の端部を通って該マイクロチャネルを出るのを抑制する第１の保持器と、
を含むことを特徴とするマイクロチャネルデバイス。
前記第１の保持器及び前記第２の保持器のうちの少なくとも一方が、多孔質発泡体を含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記第１の保持器及び前記第２の保持器の各々が、前記多孔質発泡体を含み、
前記多孔質発泡体は、金属、セラミック、ステンレス鋼、ニッケル合金、コバルト合金、鉄合金、銅、アルミニウム、ガラス、及びプラスチックのうちの少なくとも１つから製作される、
ことを特徴とする請求項２に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記機械式ファスナは、前記第１の保持器の上に重なるフレームワークと複数のボルトとを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数のボルトの各々が、マイクロチャネルデバイスの支持体内に形成されたＴ字形チャネル内に受け入れられることを特徴とする請求項４に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数のマイクロチャネルは、複数の処理層の間で配分され、
前記複数の熱伝達マイクロチャネルは、複数の輸送流体層の間で配分され、
第１の所定の数の処理層が、第２の所定の数の輸送流体層によって割り込まれてサブスタックを構成し、
前記サブスタックは、前記処理層及び輸送流体層によって割り込まれた１対の端板を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマイクロチャネルデバイス。
複数のサブスタックが、互いに隣接して置かれ、かつ互いに装着されてコアを構成し、
前記コアは、処理入口側、処理出口側、輸送流体入口側、及び輸送流体出口側を含む４つの側面の各々に対して９０度傾斜した上面及び底面を含み、
前記コアは、それに装着された複数の垂直フランジを含み、該複数の垂直フランジは、協働して前記処理入口側の処理入口ハロー、前記処理出口側の処理出口ハロー、前記輸送流体入口側の輸送流体入口ハロー、及び前記輸送流体出口側の輸送流体出口ハローを形成する、
ことを特徴とする請求項６に記載のマイクロチャネルデバイス。
マイクロチャネルデバイスであって、
各処理マイクロチャネルが処理入口側に沿って位置合わせされた入口を有し、かつ各処理マイクロチャネルが生成物出口側に沿って位置合わせされた出口を有する微粒子が閉じ込められた複数の処理マイクロチャネルと、
各熱伝達マイクロチャネルが輸送流体入口側に沿って位置合わせされた入口を有し、かつ各熱伝達マイクロチャネルが輸送流体出口側に沿って位置合わせされた出口を有し、前記複数の処理マイクロチャネルと熱連通している複数の熱伝達マイクロチャネルと、
を含み、
前記処理入口側は、前記生成物出口側から少なくとも４５度傾斜し、
前記輸送流体入口側は、前記輸送流体出口側から少なくとも４５度傾斜している、
ことを特徴とするデバイス。
前記処理入口側は、前記複数の処理マイクロチャネルの各々の前記入口の中に流体流れを分配する第１のカバーを含み、
前記生成物出口側は、前記複数の処理マイクロチャネルの各々の前記出口から出てくる流体流れを統合する第２のカバーを含み、
前記輸送流体入口側は、複数の輸送流体マイクロチャネルの各々の入口の中に流体流れを分配する第３のカバーを含み、
前記輸送流体出口側は、前記複数の輸送流体マイクロチャネルの各々の出口から出てくる流体流れを統合する第４のカバーを含み、
前記第１のカバー、前記第２のカバー、前記第３のカバー、及び前記第４のカバーは、互いに装着されて前記複数の処理マイクロチャネルと前記複数の輸送流体マイクロチャネルとを閉じ込める圧力容器を構成する、
ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数の処理マイクロチャネルは、互いに平行に延びる複数の処理マイクロチャネルを有する複数の個別の処理層に分割され、
前記複数の輸送流体マイクロチャネルは、互いに平行に延びる複数の輸送流体マイクロチャネルを有する複数の個別の輸送流体層に分割され、
スタック構造体が、矩形水平断面と矩形垂直断面とを有するように前記個別の処理層の１つを前記個別の輸送流体層の１つと交替パターンで積み重ねることによって形成される、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記機械式ファスナは、前記第１の保持器の上に重なるフレームワークと複数のボルトとを含むことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数のボルトの各々が、マイクロチャネルデバイスの支持体内に形成されたＴ字形チャネル内に受け入れられることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記微粒子は、触媒を含み、
前記触媒は、フィッシャー−トロプシュ触媒である、
ことを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載のマイクロチャネルデバイス。
縦軸線周りに周方向に配分された複数の処理マイクロチャネルであって、反応マイクロチャネルの少なくとも一部分が、該縦軸線からの距離が増加する時に増加する断面積を有する処理層によって部分的に形成される前記複数の処理マイクロチャネルと、
前記縦軸線周りに周方向に配分され、かつ前記複数の反応マイクロチャネルと熱連通している複数の熱伝達マイクロチャネルと、
を含むことを特徴とマイクロチャネルデバイス。
前記処理層は、前記断面積を増大させるために前記縦軸線からの前記距離が増加する時に増加する厚みを有する波形を含むことを特徴とする請求項１４に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記処理層は、前記断面積を増大させるために前記縦軸線からの前記距離が増加する時に増加する振幅を有する波形を含むことを特徴とする請求項１４又は請求項１５のいずれか１項に記載のマイクロチャネルデバイス。
円形水平断面を有することを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれか１項に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数の熱伝達マイクロチャネルは、個別の半径方向熱伝達楔に分割され、
前記複数の処理マイクロチャネルは、個別の半径方向処理楔に分割される、
ことを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記個別の処理反応楔は、前記縦軸線に平行に延びる処理マイクロチャネルを有し、
前記処理マイクロチャネルの水平断面積が、前記縦軸線からの前記距離が増加する時に増加し、
前記個別の半径方向熱伝達楔は、前記縦軸線に垂直に延びる熱伝達マイクロチャネルを有し、
前記熱伝達マイクロチャネルの垂直断面積が、前記縦軸線からの前記距離が増加する時に増加する、
ことを特徴とする請求項１８に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数の処理マイクロチャネルと流体連通しているリング形状を有する第１の処理マニホルドを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のマイクロチャネルデバイス。
前記複数の処理マイクロチャネルと流体連通しているリング形状を有する第２の反応マニホルドを更に含み、
前記複数の処理マイクロチャネルは、第１の処理マニホルド及び前記第２の処理マニホルドに割り込んでいる、
ことを特徴とする請求項１６に記載のマイクロチャネルデバイス。
化学処理を実施する方法であって、
組成物を縦軸線周りに周方向に配分された複数の処理マイクロチャネルの入口の中に通し、該複数のマイクロチャネルを通過させ、かつ処理出口を通過させて出す段階であって、該処理マイクロチャネルの少なくとも一部分が、該縦軸線からの距離が増加する時に増加する断面積を有する処理層によって部分的に形成される前記段階と、
異なる組成物を前記縦軸線周りに周方向に配分された複数の熱伝達マイクロチャネルの入口の中に通し、該複数の熱伝達マイクロチャネルを通過させ、かつ伝達出口を通過させて出す段階であって、該複数の熱伝達マイクロチャネルが、前記複数の処理マイクロチャネルと熱連通している前記段階と、
を含むことを特徴とする方法。
アセチル化、添加反応、アルキル化、脱アルキル化、水添脱アルキル化、還元的アルキル化、アミノ化、芳香族化、アリール化、自己熱改質、カルボニル化、脱カルボニル、還元的カルボニル化、カルボキシル化、還元的カルボキシル化、還元的結合、凝縮、亀裂、水素化分解、環化、シクロオリゴマー化、脱ハロゲン化、二量化、エポキシ化、エステル化、置換、フィッシャー−トロプシュ、ハロゲン化、ハロゲン化水素化、同族体化、水和作用、脱水、水素化、脱水素化、ヒドロカルボキシル化、ヒドロホルミル化、水素化分解、ヒドロメタル化反応、ヒドロシリル化、加水解離、水素化処理（ＨＤＳ／ＨＤＮ）、異性化、メチル化、脱メチル化、複分解、硝化、酸化、部分酸化、重合、還元、改質、逆水性ガスシフト、スルホン化、テロマー化、エステル交換反応、三量化、及び水性ガスシフトから構成された群から選択されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。