專利名稱：在假等溫條件下進行化學反應的方法
技術領域：
最概括地說，本發(fā)明涉及一種在所謂的假等溫條件(即將反應溫度控制在預定的最佳值左右的有限范圍內的條件)下進行化學反應的方法。
特別地，本發(fā)明涉及一種前述類型的用于控制催化反應溫度的方法，該方法以浸入在發(fā)生了預定的化學反應的反應環(huán)境例如催化床中的熱交換器的使用為基礎。
更具體地，但并不是限制性地，本發(fā)明方法包括使用浸入到催化床中并由工作熱交換流體在其內部穿過的片式交換器。
背景技術：
眾所周知，要最佳地完成放熱或吸熱化學反應，就需要移出或單獨供給反應發(fā)生環(huán)境的熱量，以便使其溫度控制在接近預先計算的理論值。
為達到上述目的，眾所周知且廣泛使用的方法是使用無數(shù)類型的熱交換器，這些熱交換器浸入在反應環(huán)境(通常為催化床)中，且由適當?shù)墓ぷ鳠峤粨Q流體在其內部穿過。
片式熱交換器尤其適用于控制放熱或吸熱化學反應的假等溫性的目的，該熱交換器裝配有進口裝置，并且在相反地點裝配有出口裝置，因而使熱交換器里面的工作熱交換流體通道沿著預定方向。
特別地，該類熱交換器在其里面和不同地點裝配有工作熱交換流體的輔助分配回路，因而可以用于在預定溫度下加入新的工作流體。
在熱交換器的不同預定地點，加入新工作流體，使其在交換器里面與流動的工作流體混合，以使交換器溫度可以控制在預定范圍內，因而使假等溫條件保持在反應區(qū)域之內。
盡管從一些觀點看這些上述現(xiàn)有技術方法存在一些優(yōu)點，但也存在嚴重的且公認的缺點。
這些方法的確需要使用包括兩個工作熱交換流體分配系統(tǒng)的反應器，其中一個反應系統(tǒng)用于通過進口裝置直接供給到熱交換器，另一個是將工作熱交換流體供給到輔助分配回路。
從這個原因看，因為兩個分配系統(tǒng)是彼此獨立的，同時又是通過熱交換器流體連通，所以根據(jù)現(xiàn)有技術的方法的實際具體實施方案和對熱交換器的工作條件或反應區(qū)域的工作條件的后續(xù)控制都特別復雜和困難。

發(fā)明內容
形成本發(fā)明基礎的技術問題是提供一種在所謂的假等溫條件下進行化學反應的方法，該方法基于使用上述類型的熱交換器。一方面該方法可以用簡單可靠的方式使假等溫條件得以保持，另一方面該方法實際使用簡單，從而克服了上述現(xiàn)有技術的缺點。
上述技術問題通過在所謂假等溫條件和在預定反應環(huán)境例如催化床中進行化學反應的方法解決，該方法包括在所述環(huán)境中安排由沿主要方向的工作流體穿過的至少一個熱交換器的步驟，特征在于同樣流量的工作流體在沿著所述的主要方向的很多個地點加入。
本發(fā)明也涉及一種具有適于實施本發(fā)明方法的結構和功能特征的熱交換器。
另外，通過本發(fā)明方法的具體實施方案的詳細描述，并參考在下面用于陳述和非限定目的的附圖，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將會非常清楚。


圖1示意表示用于實施本發(fā)明方法的熱交換器的透視圖。
圖2示意表示圖1沿線II-II的剖視圖。
圖3示意表示圖1沿線I-I的剖視圖。
具體實施例方式
參考上述圖，用于實施本發(fā)明方法的熱交換器通常用1表示。
具有拉平的平行六面體形狀的熱交換器1，包括兩個金屬片2，3，金屬片2，3厚度小以便于塑性變形，基本為平面，并列放置，且通過周邊焊接(perimetric welding)4以預定空間關系相連接。
金屬片2，3之間限定了室5，它通過分別位于彼此相對的短邊8a和8b上的流體進口裝置6和流體出口裝置7與外部流體連接。
通過優(yōu)選位于同一軸A-A上的多個分配器擋板12，定義了所述交換器1中的分配通道10和熱交換室9，所述這些擋板與圖1實施例的相對短邊8a，8b基本垂直，并且通過金屬片2，3的塑性變形形成在熱交換器1中。
分配通道10經(jīng)由流體入口裝置6與外部流體連通，并經(jīng)由多個通道11與熱交換室9流體連通。通道11也以分配器著稱，與沿著軸A-A的分配器擋板12相交替。熱交換室也通過流體出口裝置7與外部流體連通。
為實施本發(fā)明方法，上述類型的交換器安置在反應區(qū)域之內，例如催化床，優(yōu)選帶有粒狀催化劑的固化床類型，在催化床內例如連續(xù)不斷地發(fā)生化學反應，例如類似甲醇合成的放熱反應。
對于使用的每個熱交換器，工作熱交換流體的流動在預定溫度和壓力下經(jīng)由裝置6在熱交換器內流動。
工作流體沿著分配通道10流下去，經(jīng)過通道11，流進熱交換室9。
應該指出的是該種具有工作流體分配器功能的通道11的尺寸應能使所述工作流體以預定流速加料到熱交換室9。
在熱交換室9內流動的工作流體有利于至少部分除去在反應區(qū)域內由化學反應產(chǎn)生的熱，因而有利于保持在反應區(qū)域本身內的假等溫條件。
當工作流體在室9內流動時，它的溫度逐步升高，這是由前述的與反應區(qū)域的熱交換造成的。
通過后來加料供給新的工作流體，使熱交換室9內的溫度保持在預定界限內，因此可確保除去沿著熱交換器的整個長度內的基本恒定的熱。
單個工作流體進口(裝置6)的存在有利于使該流體在單一預定壓力下通過所有分配器11加入到熱交換室9，因而免除了對第二個獨立的工作流體分配系統(tǒng)的需要。這樣實施本發(fā)明方法最大的優(yōu)點在于實施簡單以及在熱交換室9內的溫度控制的簡單性和可靠性。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明的方法，只需要單個的工作流體分配回路，所以具有簡單的優(yōu)點。從機械觀點看，當操作和維修使用上述交換器的反應器時，可以節(jié)約時間和資源。
因而，可以對如上構思的本發(fā)明進行本領域技術人員的能力之內的進一步的變化和修改，而且這些變化和修改都落入所附權利要求所規(guī)定的保護范圍之內。
權利要求
1.在所謂的假等溫條件和在預定反應環(huán)境例如催化床中進行化學反應的方法，包括在所述環(huán)境安置至少一個被工作流體沿主要方向穿過的熱交換器(1)的步驟，其特征在于在沿所述主要方向的很多個地點加入相同流量的工作流體。
2.實施權利要求1所述方法的熱交換器，包括厚度小、基本平坦、并列放置、且經(jīng)由周邊焊接(4)以預定空間關系相聯(lián)結的兩個金屬片(2，3)，在所述金屬片(2，3)之間限定了室(5)，室(5)通過分別位于彼此相對的短邊(8a，8b)上的流體進口裝置(6)和流體出口裝置(7)與外部流體連通，其特征在于所述熱交換器在所述室(5)內部包括分配器擋板(12)，這些分配器擋板(12)在所述交換器(1)內限定了分配通道(10)和熱交換室(9)。
3.根據(jù)權利要求2所述的熱交換器，其特征在于所述的分配器擋板(12)通過所述金屬片(2，3)的塑性變形而在交換器(1)中形成。
全文摘要
在所謂的等溫條件和在預定反應環(huán)境例如催化床中進行化學反應的方法，包括在反應環(huán)境中安置至少一個被工作流體沿主要方向穿過的熱交換器的步驟。
文檔編號F28D9/00GK1614347SQ20041009035
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權日2003年11月4日
發(fā)明者G·瓜里諾 申請人:卡薩爾甲醇公司