專利名稱：降膜式反應(yīng)器流體分配器和方法
降膜式反應(yīng)器流體分配器和方法優(yōu)先權(quán)本申請要求2009年8月31日提交的題為“降膜式反應(yīng)器流體分配器和方法(FALLING-FILM REACTOR FLUID DISTRIBUTORS AND METHODS) ” 的美國專利申請第 61/238301號的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于降膜式反應(yīng)器的流體分配器及其形成方法，更具體來說，本發(fā)明涉及流體分配器，該流體分配器適于與基于蜂窩體整體件基材的降膜式反應(yīng)器一起使用， 或者用于基于蜂窩體整體件基材的降膜式反應(yīng)器之內(nèi)，本發(fā)明還涉及所述流體分配器的形成方法。參見圖1，本發(fā)明人和/或本發(fā)明人的同事此前提出的氣-液降膜式反應(yīng)器是基于非多孔型擠出蜂窩體基材20，所述基材20選擇的端面進行加工和堵塞。在轉(zhuǎn)讓給本受讓人的歐洲專利公開第2098285號中公開了這樣的裝置。圖1顯示了這樣的降膜式整體型反應(yīng)器10的截面圖，其中被堵塞物26或者堵塞材料26封閉的通道24限定了熱交換流體路徑 28，該路徑28通常是曲折的路徑，而相鄰的未堵塞的通道22用于降膜式反應(yīng)。施加在上端面堵塞物上或者在其附近的液體反應(yīng)物21在沿著相鄰的未堵塞通道22的內(nèi)壁流下的同時形成薄膜25。氣體反應(yīng)物23從相同的未堵塞的通道流過，使得能夠沿著通道22的整個長度發(fā)生氣體-液體反應(yīng)。圖中顯示了逆流的氣流，但是也可以是并流的氣流。可以通過各種流體引出、芯吸或者液滴形成法之類的方法，例如用流體收集器30，移除在基材的底端面處收集的反應(yīng)物流體。圖2顯示了一種降膜式反應(yīng)器組件100的截面圖，該組件100包括兩個疊置的整體件基材20A和20B。將液體反應(yīng)物21送到分配區(qū)29，所述分配區(qū)形成圍繞上部整體件基材20A的上端面的環(huán)。所述液體反應(yīng)物21圍繞分配區(qū)29流動，流到整體型基材20A的端面上，然后向沿著內(nèi)部通道側(cè)壁向下流動。在兩個降膜式反應(yīng)器整體型基材20A、20B之間設(shè)置隔套(spacer)整體件36，以改善反應(yīng)物的液泛性能。逆流的氣體反應(yīng)物23在裝置底部進入，在頂部流出。反應(yīng)產(chǎn)物液體21收集在裝置底部的收集結(jié)構(gòu)30中(在此情況下使用環(huán)形收集結(jié)構(gòu)30)，通過與收集結(jié)構(gòu)30相連的一根或多根管子35移除。通過設(shè)置在側(cè)面的端口 38引入熱交換流體37，從而控制整體件基材的溫度。各種0形環(huán)密封件39A和環(huán)氧樹脂密封料39B使得收集結(jié)構(gòu)30與圓筒39C和端板39D (優(yōu)選由不銹鋼制成)相配合，從而完成了所述組件。降膜式反應(yīng)器中的快速放熱反應(yīng)可能會導(dǎo)致爆炸。封閉通道形式的熱交換通道24 緊靠降膜式反應(yīng)通道22設(shè)置，以幫助防止失控的熱反應(yīng)。一些氣_液降膜式反應(yīng)器可以與可燃性液體反應(yīng)物和/或反應(yīng)產(chǎn)物一起使用，而其它的反應(yīng)可能產(chǎn)生可燃性或爆炸性化學(xué)副產(chǎn)物、液體或氣體。如果火花(例如通過靜電)引燃了這些物料，波紋效應(yīng)可能會在整個反應(yīng)器內(nèi)導(dǎo)致快速燃燒。根據(jù)燃燒反應(yīng)中放出了多少熱量，爆炸可能會導(dǎo)致反應(yīng)器破壞和 /或受傷的風(fēng)險。
只要火焰阻擋內(nèi)通路的尺寸不超過最大值，便可以防止燃燒火焰鋒面蔓延通過火焰阻擋結(jié)構(gòu)?？梢允褂眉毦W(wǎng)眼金屬篩網(wǎng)或者最大開放孔隙率約為75-150微米的無機或金屬材料形成火焰阻擋件。參見圖3，本發(fā)明人和/或本發(fā)明人的同事此前描述了火焰阻擋網(wǎng) 84，其可以應(yīng)用于各個整體件基材的端面，以防火焰蔓延。利用此種火焰阻擋網(wǎng)84的一個問題在于，在不弄濕火焰阻擋網(wǎng)84的情況下將液體反應(yīng)物21A引入所述降膜式反應(yīng)通道22中。所擔(dān)心的是如果在液體反應(yīng)物21進入反應(yīng)通道22的時候火焰阻擋網(wǎng)84變得過分潮濕，在一些條件下，就會在阻擋網(wǎng)84上形成液體阻擋層。所述液體阻擋層會阻礙反應(yīng)通道22中形成均勻厚度的降膜。在整體件基材下端面處(在此處發(fā)生氣-液分離)也存在相同的問題。如果液體反應(yīng)產(chǎn)物21B與火焰阻擋網(wǎng) 84接觸，那么阻擋網(wǎng)84上存在的液體21B會影響氣體反應(yīng)物23均勻流過反應(yīng)通道22。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施方式涉及一種用于基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器的流體分配或流體提取結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括單片或兩片非多孔蜂窩體基材，所述蜂窩體基材包括大量孔道，所述孔道平行于共同方向從所述基材的第一端部延伸到第二端部，并且被孔道壁分隔，還包括大量通道，所述通道沿著垂直于所述共同方向的通道方向延伸，所述通道由沿著通道方向的缺失的孔道壁即孔道壁裂口限定，所述通道對于共同方向上的流體通路是封閉或密封的，但是通過結(jié)構(gòu)側(cè)面內(nèi)的一個或多個端口對于結(jié)構(gòu)的外部是開放的，所述通道通過貫穿過各個孔道壁的孔或狹縫與多個孔道流體連通，所述孔或狹縫具有寬度和長度， 所述寬度等于或小于所述長度，所述寬度在最寬的情況下小于150微米。另一個實施方式包括一種形成流體分配或流體提取結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供蜂窩體基材；將所述蜂窩體基材選定的壁開裂口，從而形成垂直于所述蜂窩體基材孔道方向的一條或多條通道；形成穿透所述一條或多條通道的側(cè)壁的狹縫或孔；在所述狹縫或孔的至少一部分的上部和下部密封，使得一條或多條通道成為可以通過所述狹縫或孔進出的一條或多條內(nèi)部通道；提供由所述基材外部到所述一條或多條內(nèi)部通道的入口。所述狹縫或孔具有寬度和長度，所述寬度等于或小于長度，所述寬度在最寬的情況下小于150微米。在以下的詳細描述中提出了本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，其中的部分特征和優(yōu)點對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，根據(jù)所作描述就容易看出，或者通過實施包括以下詳細描述、權(quán)利要求書以及附圖在內(nèi)的本文所述的各種實施方式而被認識。應(yīng)理解，前面的一般性描述和以下的詳細描述都僅僅是示例性的，用來提供理解權(quán)利要求的性質(zhì)和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對本發(fā)明的進一步理解，附圖被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。
了本發(fā)明的一個或多個實施方式，并與說明書一起用來解釋各種實施方式的原理和操作。
圖1-3是本發(fā)明人和/或其同事以前提出的基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器或反應(yīng)器組件的實施方式的截面圖；圖4是可用于基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器的流體分配器的另一種實施方式；
圖5A-5C是在形成可以用于基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器的流體分配器中的某些步驟的透視示意圖；圖6A-6B是在形成可以用于基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器的流體分配器中的某些另外的步驟的透視示意圖；圖7是基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器組件的截面示意圖，該反應(yīng)器組件包括按圖5或6制得的流體分配器。圖8是包括圖7所示的流體分配器的基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器組件的另一個實施方式的截面示意圖。圖9和圖10是在形成可以用于基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器的流體分配器中的某些另外的步驟的透視示意圖；圖11是可以用于本發(fā)明的擠出基材的端面的一部分的放大透視圖；圖12是包括圖9或10和11所示種類的流體分配器的基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器組件的另一個實施方式的截面示意圖。
具體實施例方式以下描述提供了對本發(fā)明的一些實施方式的詳細說明。在本發(fā)明的所有附圖中， 類似的特征通常用相同或類似的標記表示。圖4顯示本發(fā)明人和/或其同事開發(fā)的多孔整體件基材20A，20B，所述基材可以與非多孔型降膜整體件基材20結(jié)合起來，從而提供流體分配和液體反應(yīng)產(chǎn)物收集。將一個多孔整體件基材20A安裝在非多孔整體件基材20的上端面上，使得前者的軸向內(nèi)部孔道41 與非多孔型基材降膜式反應(yīng)通道22對齊。將火焰阻擋網(wǎng)84設(shè)置在多孔整體件基材20A上， 以防在反應(yīng)通道22之間發(fā)生不希望有的火焰蔓延。在基材20的下部面上使用了類似的基材 20B。液體反應(yīng)物21A通過部分地由非多孔堵塞物44限定的橫向內(nèi)部通道46流入所述多孔整體件基材20A。所述流體通過內(nèi)部或外部流體歧管(在圖的截面中沒有顯示)進入通道46中。所述液體反應(yīng)物21A流過整體件基材20A的多孔壁，在所述軸向內(nèi)部通道41的側(cè)壁上形成薄膜，然后向下流入所述非多孔性整體件基材降膜反應(yīng)通道22。雖然此種流體分配器具有很多優(yōu)點，但是此方法的一個潛在的問題在于，多孔整體件基材20A的孔道必須與非多孔整體件基材20的孔道精確對齊。因為有時候整體件基材孔道會在擠出和/或燒結(jié)的時候發(fā)生扭曲，因此難以使得兩個不同的整體件基材20A、20中的孔道互相對齊。因此，本文集中在改進的基于蜂窩體擠出的降膜式反應(yīng)器分配和收集結(jié)構(gòu)，特別是使相關(guān)的反應(yīng)器的對準或配合獲得改進的結(jié)構(gòu)，以及用來提供所述結(jié)構(gòu)的低成本的制造方法。本文通篇提到的在基于整體件基材降膜式反應(yīng)器頂上的流體分配器將也假定適用于在基材的底部的流體收集器。這些結(jié)構(gòu)可以使用與其他非多孔型降膜式整體件基材相匹配的非多孔型整體基材形成，或者在另外的實施方式中，可以結(jié)合到容納反應(yīng)通道的相同基材中。在這兩種情況下，優(yōu)選用非多孔型堵塞物對分配結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體進行限制。如下文所表明，也可以將改進的流體分配通道和火焰阻擋件結(jié)合到這些結(jié)構(gòu)中。下面將參照附圖詳細說明，這些附圖對本發(fā)明大體描述的方法和裝置的某些例子進行圖示說明。只要有可能，在所有附圖中使用相同的編號來表示相同或類似的部件。圖7中顯示了包括流體分配器的降膜式反應(yīng)器的一個實施方式，本文中一般用編號10表示這種反應(yīng)器。圖5A-5C和6A-6B顯示了用來提供用于圖7的反應(yīng)器10的流體分配器的各種替代的方法。為了基本上避免在將相配的流體分配器和降膜式反應(yīng)器基材20A和20的孔道對齊時遇到的困難，所述基材20A和20可以由單個擠出的料段(log)相鄰的部分制造。為了在燒結(jié)過程中通常發(fā)生的收縮的情況下保持對齊，所述兩個基材在相同的條件下進行燒結(jié)，因此此二者均為非多孔的。作為另一種選擇，整個所需長度的反應(yīng)器和流體分配器可以作為一個部件進行燒結(jié)，然后再將其鋸開。以下描述了各種用來將流體分配和火焰阻擋結(jié)構(gòu)結(jié)合到最終所得的非多孔分配器結(jié)構(gòu)中的技術(shù)。圖5A-5C是在制造用于基于蜂窩體的降膜式反應(yīng)器的分配器中的某些步驟的透視圖。首先，提供蜂窩體基材40，例如可以通過擠出或者其他合適的方式來形成所述蜂窩體基材40，然后優(yōu)選將該基材40保持在生坯狀態(tài)下經(jīng)歷圖5A和5B所示的步驟，但是這些步驟也可以在最終燒制或燒結(jié)之后進行。所述基材40包括多個通道86，所述多個通道從所述基材40的第一端80到第二端82貫穿所述基材40，而且是非多孔的，或者至少在最終燒制或燒結(jié)之后是非多孔的。用來制造這些主體的方法和材料是陶瓷蜂窩體擠出領(lǐng)域已知的。 合適的材料可以包括但不限于堇青石、鈦酸鋁、碳化硅、氧化鋁等。在從第一端80到第二端82的通道的方向上，所述基材40優(yōu)選具有較薄但是均勻的厚度。例如，所述基材的厚度可以為3-15毫米，更優(yōu)選約為5-8毫米。例如，可以將擠出的生坯基材較為容易地鋸成該范圍內(nèi)的尺寸。較佳的是(但是不一定在所有情況均是如此)，在基材40仍然處于生坯狀態(tài)的情況下，將選定的孔道壁45 (在此情況下表示設(shè)置在奇數(shù)行43孔道之間的那些孔道壁)開裂口，從而使得選定的通道86連接起來，形成在與通道方向成橫向的方向上延伸的一條或多條開放的橫向通路42。例如，可以如圖5B所示，通過對壁進行加工將其除去，從而完成開裂口操作。加工可以通過任何合適的方式進行，例如鋼絲鋸切割、激光切割、沖水等?；蛘?，可以如圖6A所示，可通過穿透該排鉆孔200而進行開裂口操作。按圖5B所示除去壁可以便于形成復(fù)雜的圖案，但是如果并不要求過深的鉆孔深度的話，優(yōu)選如圖6A所示進行鉆孔， 從而便于實施。在任意一種情況下，由此通過有裂口的壁將選定的通道86連接，從而如圖 5B和6A所示，形成在與通道方向成橫向的方向延伸的一條或多條開放橫向通路42。在圖 5A-5C和6A-6B所示的實施方式中，在奇數(shù)行43內(nèi)形成橫向通路42。可以如圖5B所示，通過加工完全除去孔道壁，或者可以在需要時，僅僅除去大部分的壁，例如除去60-80%的壁， 在適當(dāng)?shù)奈恢昧粝伦兌痰谋?圖中未顯示)，從而幫助保持擠出的基材40的穩(wěn)定性，或者為了任何其它的合乎需要的原因。 在開裂口之前或之后，加工形成通過側(cè)壁49的微通道70，將橫向通路42與軸向內(nèi)部孔道或通道41分開?？梢栽跀D出的基材40處于生坯態(tài)或者處于燒結(jié)狀態(tài)的情況下，用激光器L進行該加工。對激光器L的光束尺寸和運動進行選擇，使得微通道70的寬度W不大于150微米，優(yōu)選不大于100微米，對于一些應(yīng)用，最優(yōu)選不大于50微米。
如圖5A所示的通常通過激光器L的對準，對微通道79的激光加工可以由基材40 的側(cè)面進行，可以打開通過橫向穿過蜂窩體結(jié)構(gòu)的所有的壁的微通道(位于蜂窩體內(nèi)部的微通道在圖5的透視圖中無法觀察到)。隨后對最外側(cè)的微通道(例如在圖5A和5B中可以看到的那些)進行填充，這樣就不留下通向基材40的外側(cè)90的微通道入口，如圖5C所示。圖6A大體顯示，所述微通道70不一定是圓的，可以如圖所示是長方形的。另外，所述微通道70不一定必須使用激光器從基材40的側(cè)面進行加工。特別是在所述微通道為長方形的情況下，也可以大致如圖6A所示通過(任選地)設(shè)置激光器L，以陡角度傾斜的激光束形成所述微通道。因此，在此任選的實施方式中，從不對外側(cè)壁90進行加工，這樣也就不需要進行隨后的堵塞，但是該實施方式需要更多數(shù)量的激光切割，這是因為無法一次對多個分隔壁45進行加工。當(dāng)微通道不是圓形的、而是具有長度(最大的尺度)和寬度(較小的尺寸)的時候，最大的寬度應(yīng)當(dāng)不大于150微米，優(yōu)選不大于100微米，對于一些應(yīng)用，最優(yōu)選不大于50 微米。在加工微通道70之前或之后，如圖5C和6B所示，使用非多孔性堵塞材料44在橫向通路42的頂部和底部進行堵塞。所述堵塞物26或堵塞材料26可以設(shè)置成與基材40的頂端80和底端82齊平，相對于彼此設(shè)定堵塞深度，使得在基材40的相應(yīng)的對壁之間以及橫向通路42內(nèi)的(之前是開放的)相應(yīng)的上部和下部堵塞物44之間形成封閉的橫向通路 46。如本文所述，基材40優(yōu)選是擠出的生坯基材，因此可以在燒結(jié)之前使用生坯堵塞物進行堵塞，或者在燒結(jié)之后使用燒結(jié)后CTE匹配的有機堵塞物或無機環(huán)氧堵塞物堵塞。降膜式通道上部的孔道可以任選地用多孔堵塞材料88或多孔堵塞物88進行堵塞(如圖7所示， 但是圖5和圖6中沒有顯示)，同樣作為火焰阻擋件。在非多孔流體分配器堵塞之后，將其與降膜式反應(yīng)器的上表面對齊，并固定到降膜式反應(yīng)器的上表面上。圖7顯示了制得的反應(yīng)器的截面示意圖。反應(yīng)物流體21A從基材40A中的橫向內(nèi)部通道46流過加工的微通道 70進入主整體件基材20的反應(yīng)通道或者開放孔道22。使用基材40B，通過孔道22內(nèi)的超壓或者通過基材40B的橫向內(nèi)部通道內(nèi)的部分真空，以類似的方式除去產(chǎn)物液體21B。如上文所述，在一個擠出的基材中非多孔基材流體分配器也可以與降膜式反應(yīng)器基材結(jié)合起來。也可以將用來制造非多孔流體分配器側(cè)壁微通道的激光加工法用于降膜基材。在此種情況下，消除了獨立的分配器基材(40A)，所有的工藝過程均在降膜基材40、20 的中央基材上進行。與之前的實施例情況一樣，將激光從側(cè)面、上部或下部射在所述非多孔基材側(cè)壁上，形成一個或多個具有上文所述優(yōu)選尺寸的微通道，為的是既使流體通過又防止火焰蔓延。圖8顯示了施加在降膜基材內(nèi)的流體分配通道上部和下部的兩組非多孔堵塞物。上部的非多孔堵塞物44可以通過堵塞掩蔽法直接施加。下部的非多孔堵塞物51可以通過將注射針頭插入相應(yīng)的通道并用堵塞材料完全填充通道的一部分而制造。該方法的優(yōu)點在于，流體分配器和收集器結(jié)合到降膜基材中。因此，消除了將任何流體分配器和收集器基材與降膜基材連接的步驟。主要的問題在于，深的非多孔堵塞物的制造包括堵塞物注入法，該方法很有可能在各個端面連續(xù)地進行。在生產(chǎn)級的工藝中，可以通過提供多個注射器，因此可以在基材端面上多個位置同時注入堵塞物，從而更迅速地進行堵塞物注入。在以前的非多孔流體分配器方法中，通過直接使激光穿過降膜基材的選定的壁而形成微通道。用于流體分配的類似的微通道結(jié)構(gòu)可以通過以下結(jié)合圖9-12所示和描述，將獨立的分配器基材與降膜基材連接而形成。在圖9-12所示的方法中，通過將分配器基材 40A和降膜基材40聯(lián)合而形成流體分配通道和火焰阻擋件。首先，制備與圖5C所示類似的流體分配器，但是沒有下部的堵塞物，從而得到圖9所示的結(jié)構(gòu)。或者，可以制備與圖6B類似的流體分配器，但是也是沒有下部的堵塞物，得到圖10所示的結(jié)構(gòu)。為了形成用來將流體從流體分配器通道46輸送到降膜通道22所需的微通道70， 如圖11中的部分放大透視圖所示，在分配器基材和/或降膜基材上的分配器基材/降膜基材界面處選擇性地加工出窄狹縫或溝槽71。圖11顯示了在分配器基材40或反應(yīng)器基材 20的部分端面上選擇性地形成的窄狹縫71的例子?？梢酝ㄟ^精確切片鋸機械加工出所述窄狹縫71，或者通過激光燒蝕形成所述窄狹縫71。在這兩種情況下，可以在基材壁中形成寬50-150微米的狹縫。實驗表明，生坯基材材料比較容易通過機械鋸切或者激光燒蝕來加工。使用這些技術(shù)形成的精密微結(jié)構(gòu)在燒結(jié)過程中得到完好保持。如果不是很容易的話， 也可以對燒結(jié)后的陶瓷進行加工。一旦將窄狹縫71選擇性地微加工到分配器和/或降膜基材中，如圖12所示，將多孔堵塞物88和非多孔堵塞物44，51施加于所述分配器。將非多孔堵塞物51也選擇性地施加于降膜基材。這些非多孔堵塞物防止從降膜基材發(fā)生熱交換泄漏，而且在組裝之后還對分配器內(nèi)的流體進行引導(dǎo)。接下來將分配器基材40A安裝在降膜基材40上，對齊，然后使用耐化學(xué)性粘合劑或者由外部施加的夾緊法所產(chǎn)生的壓力進行連接。所述窄狹縫71形成通孔或者微通道70， 所述通孔或者微通道的寬度不大于50-150微米。這些小的通道尺寸使得流體能夠輸送到降膜通道，同時防止火焰蔓延。在另一種方法中，如果可以使得加工的狹縫的深度超過常規(guī)堵塞深度，則可以省去獨立的分配器基材。所得的結(jié)構(gòu)似乎與圖8所示的結(jié)構(gòu)類似，但是加工形成的狹縫從基材的端面延伸到圖中所示的微加工的微通道70的位置。所述堵塞材料僅僅堵塞狹縫的靠近基材端面的部分，而狹縫的靠近降膜基材中心的部分未被堵塞，可以用于流體輸送。這也需要雙重堵塞，其中所述流體分配通道由上部和下部堵塞物限定。麵已經(jīng)證實了在各種激光條件下，在生坯氧化鋁基材端面壁內(nèi)激光燒蝕窄溝槽。在一個實驗中，將從直徑2"的生坯200/12氧化鋁基材得到的6毫米厚的切片樣品安裝在激光器移動臺上。位于樣品上部的掃描激光束系統(tǒng)將聚焦的激光束向下投射在基材通道壁的裸露邊緣上。在進行操作時，激光束以用戶限定的速度、沿著直線路徑掃描一次或多次。在另一個激光實驗中，使用盧米納(Lumera)皮秒激光器(波長355納米，使用100 毫米F-θ透鏡，約20微米的光點，重復(fù)率100kHz，掃描速度10厘米/秒)在氧化鋁中制造窄至約30微米的溝槽。激光切割產(chǎn)生非常清晰的切口，沒有明顯的熱破壞。本發(fā)明所揭示的方法和/或裝置通常可用來進行任何工藝，所述工藝包括在微型結(jié)構(gòu)中對流體或流體混合物進行混合、分離、萃取、結(jié)晶、沉淀或其它的工藝過程，所述流體混合物包括流體的多相混合物，并包括流體或包括還含有固體的流體的多相混合物的流體混合物。所述工藝過程可以包括物理過程，化學(xué)反應(yīng)，生物化學(xué)過程，或者任意其它形式的工藝過程，化學(xué)反應(yīng)被定義為導(dǎo)致有機物、無機物、或者有機物和無機物發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程。以下列出了可以通過所揭示的方法和/或裝置進行的反應(yīng)的非限制性例子氧化；還原；取代；消去；加成；配體交換；金屬交換；以及離子交換。更具體來說，以下列出了可以通過所揭示的方法和/或裝置進行的反應(yīng)的任一非限制性例子聚合；烷基化；脫烷基化；硝化；過氧化；磺化氧化；環(huán)氧化；氨氧化；氫化；脫氫；有機金屬反應(yīng)；貴金屬化學(xué)/均相催化劑反應(yīng)；羰基化；硫羰基化；烷氧基化；鹵化；脫鹵化氫；脫鹵化；加氫甲?；?；羧化； 脫羧；胺化；芳基化；肽偶聯(lián)；醇醛縮合；環(huán)化縮合；脫氫環(huán)化；酯化；酰胺化；雜環(huán)合成；脫水；醇解；水解；氨解；醚化；酶合成；縮酮化(ketalization)；皂化；異構(gòu)化；季銨化；甲酰化；相轉(zhuǎn)移反應(yīng)；甲硅烷化；腈合成；磷酸化；臭氧分解；疊氮化物化學(xué)；復(fù)分解；氫化硅烷化；偶聯(lián)反應(yīng)；以及酶反應(yīng)。 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯而易見的是可以在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的情況下對本發(fā)明進行各種修改和變動。
權(quán)利要求
1.一種降膜式反應(yīng)器流體分配或流體提取結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括單片或兩片非多孔蜂窩體基材，所述蜂窩體基材包括大量孔道，所述孔道平行于共同方向從所述基材的第一端部延伸到第二端部，并且被孔道壁分隔，還包括大量通道，所述通道沿著垂直于所述共同方向的通道方向橫向延伸，所述通道由沿著通道方向的缺失的孔道壁即孔道壁裂口限定，所述通道對于共同方向上的流體通路是封閉或密封的，但是通過結(jié)構(gòu)側(cè)面內(nèi)的一個或多個端口對于結(jié)構(gòu)的外部是開放的，所述通道通過貫穿各個孔道壁的孔或狹縫與多個孔道流體連通，所述孔或狹縫具有寬度和長度，所述寬度等于或小于所述長度，所述寬度在最寬的情況下小于150微米。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述孔或狹縫的寬度在最寬的情況下小于 100微米。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述孔或狹縫的寬度在最寬的情況下小于 50微米。
4.如權(quán)利要求1-3中的任一項所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述基材的第一端部和第二端部，用堵塞物封閉或密封所述通道。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通道在基材的第一端部被堵塞物封閉或密封，在所述基材的第二端部被連接于匹配的端面堵塞蜂窩體結(jié)構(gòu)的基材封閉或密封。
6.如權(quán)利要求1-3中的任一項所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通道在基材的第一端部被堵塞物封閉或密封，被通道下部的堵塞物封閉或密封，相對于所述通道下部的堵塞物與所述基材的第二端部的靠近程度而言，所述通道下部的堵塞物更靠近所述基材的第一端部。
7.一種用來形成降膜式反應(yīng)器流體分配或流體提取結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供蜂窩體基材；將蜂窩體基材的選定的壁開裂口，從而形成與蜂窩體基材的孔道方向垂直的一條或多條橫向通道；形成穿透所述一條或多條通道的側(cè)壁的狹縫或者孔；對狹縫或者孔的至少一部分的上部和下部進行密封，從而使得所述一條或多條通道形成一條或多條可以通過所述狹縫或孔進出的內(nèi)部通道；以及提供從所述基材的外部到所述一條或者多條內(nèi)部通道的入口，其中，所述狹縫或孔具有寬度和長度，所述寬度等于或小于所述長度，所述寬度在最寬的情況下小于150微米。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述孔或狹縫的寬度在最寬的情況下小于 100微米。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述孔或狹縫的寬度在最寬的情況下小于 50微米。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述形成狹縫或孔的步驟包括切割到擠出基材的暴露的端面中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于基于蜂窩體基材的降膜式反應(yīng)器的流體分配或流體提取結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)包括單片或兩片非多孔蜂窩體基材，所述蜂窩體基材包括大量孔道，所述孔道平行于共同方向從所述基材的第一端部延伸到第二端部，并且被孔道壁分隔，還包括大量橫向通道，所述通道沿著垂直于所述共同方向的通道方向延伸，所述通道由沿著通道方向的缺失的孔道壁即孔道壁裂口限定，所述通道對于共同方向上的流體通路是封閉或密封的，但是通過結(jié)構(gòu)側(cè)面內(nèi)的一個或多個端口對于結(jié)構(gòu)的外部是開放的，所述通道通過貫穿各個孔道壁的孔或狹縫與多個孔道流體連通，所述孔或狹縫具有寬度和長度，所述寬度等于或小于所述長度，所述寬度在最寬的情況下小于150微米。本發(fā)明還公開了制造方法。
文檔編號B01J19/24GK102481545SQ201080039601
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者J·S·薩瑟蘭, J-M·M·朱阿諾, P·卡茲, P·沃爾, R·S·瓦格納 申請人:康寧股份有限公司