通道板傳熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及流動(dòng)板，其能夠在中平面中拆分。流動(dòng)板包括兩部分，每個(gè)部分包括通道側(cè)(2)和公用側(cè)(3)，并且流動(dòng)板的兩部分為相配部并且彼此互補(bǔ)。當(dāng)流動(dòng)板連接時(shí)，兩部分在兩個(gè)相配通道側(cè)之間形成通道(7)。通道(7)包括彎曲障礙物(4)、側(cè)壁(5)和通道底部(6)，所述彎曲障礙物(4)排成由側(cè)壁(5)分開(kāi)的平行的行，彎曲障礙物(4)的行的背側(cè)具有深加工凹槽(8)，使得障礙物為中空的以用于在公用側(cè)(3)上的傳熱流體。本發(fā)明還涉及流動(dòng)板分段和流動(dòng)模塊。
【專利說(shuō)明】通道板傳熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流動(dòng)板、組裝的流動(dòng)板分段、包括流動(dòng)板的流動(dòng)模塊、流動(dòng)模塊作為板式反應(yīng)器的用途。

【背景技術(shù)】
[0002]來(lái)往于連續(xù)板式反應(yīng)器或連續(xù)流動(dòng)模塊的通道中的過(guò)程流的傳熱通常通過(guò)傳熱板在通道板的兩側(cè)上進(jìn)行，傳熱板作為過(guò)程流體與公用(utility)流體之間的阻隔。當(dāng)按比例放大時(shí)，即增加過(guò)程流動(dòng)通道的截面時(shí)，傳熱表面與體積比減小，這可能導(dǎo)致不足的傳熱能力。不充分冷卻可能導(dǎo)致生產(chǎn)更多的副產(chǎn)品等，應(yīng)避免這種情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明通過(guò)提供一種新穎的流動(dòng)板構(gòu)思而發(fā)現(xiàn)了對(duì)于上述技術(shù)問(wèn)題的一種解決方案。因此，本發(fā)明涉及一種流動(dòng)板傳熱系統(tǒng)，所述流動(dòng)板傳熱系統(tǒng)包括能夠在中平面(mid plane)中分成兩部分的板，即通道板的兩個(gè)通道側(cè)和兩個(gè)公用(utility)側(cè)。流動(dòng)板傳熱系統(tǒng)的兩部分，即流動(dòng)板，彼此互補(bǔ)并且放置在一起形成在兩個(gè)通道側(cè)之間的過(guò)程通道。流動(dòng)板的通道側(cè)包括形成彎曲通道的障礙物、側(cè)壁和過(guò)程通道壁。障礙物，即形成彎曲通道的障礙物，排成由側(cè)壁分開(kāi)的行，并且障礙物行的背側(cè)被深加工成具有凹槽，從而使得障礙物為中空的用于公用側(cè)上的傳熱流體。
[0004]因此，本發(fā)明的一方面涉及一種流動(dòng)板，其能夠在中平面中拆分，所述流動(dòng)板包括兩部分，每個(gè)部分包括通道側(cè)和公用側(cè)。流動(dòng)板的兩部分為相配部并且彼此互補(bǔ)。每通道側(cè)包括障礙物的平行的行、側(cè)壁和通道底部的平行的行。所述側(cè)壁分開(kāi)所述彎曲障礙物的平行的行，并且所述側(cè)壁也分開(kāi)所述通道底部的平行的行。彎曲障礙物行與所述通道底部行互補(bǔ)以在所述流動(dòng)板的兩個(gè)通道側(cè)之間形成通道。彎曲障礙物行的公用側(cè)具有深加工凹槽。所述深加工凹槽在流動(dòng)板的公用側(cè)上排成平行的行，并且深加工凹槽行垂直于通道。深加工凹槽行用于在公用側(cè)上的傳熱流體流動(dòng)。
[0005]通道具有穿過(guò)板的蜿蜒型流道，并且通道形成于第一側(cè)壁與第二側(cè)壁之間，等等。通道也形成于彎曲障礙物與通道底部之間。在彎曲障礙物與通道底部之間的流道增強(qiáng)了在通道中過(guò)程流的混合。
[0006]通過(guò)將板在其中平面中分開(kāi)，流動(dòng)板可以分成兩部分，并且可以簡(jiǎn)化通道的復(fù)雜結(jié)構(gòu)并且因此更易于制造。在兩部分之間可以存在墊片，當(dāng)流動(dòng)板安裝于流動(dòng)模塊或板式反應(yīng)器內(nèi)時(shí)，墊片密封流動(dòng)板的過(guò)程通道。
[0007]流動(dòng)板還可包括兩個(gè)湍流器板，所述湍流器板可以設(shè)計(jì)成覆蓋深加工凹槽行，其形成在排列的障礙物行的背側(cè)上。湍流器板中的每一個(gè)可以具有兩個(gè)孔組，每個(gè)孔組在湍流器板的每一端上的單獨(dú)行中。孔組可以與在障礙物的背側(cè)上的深加工凹槽行連通。在深加工凹槽的每一行中，桿可以對(duì)應(yīng)于側(cè)壁裝配，側(cè)壁分開(kāi)在流動(dòng)板內(nèi)的形成的過(guò)程通道行。側(cè)壁穿過(guò)障礙物的行，并且因此形成在深加工凹槽內(nèi)的桿。桿促進(jìn)了傳熱流體的混合并且增加了流動(dòng)板的傳熱表面，這也增強(qiáng)了來(lái)往于在過(guò)程通道內(nèi)流動(dòng)的流體的傳熱。流動(dòng)板的這兩個(gè)相配部可以通過(guò)模制而成、通過(guò)機(jī)械加工而成或者可以通過(guò)模制和機(jī)械加工的組合--? 。
[0008]在側(cè)壁與桿之間的空隙槽可以用于少量過(guò)程流體旁通，旁通的流體可以在操作期間保持流動(dòng)板清潔，并且可以在組裝期間和在拆卸期間改進(jìn)流動(dòng)板的處置。
[0009]流動(dòng)板的深加工凹槽可以具有插入的湍流器。湍流器可以選自金屬泡沫、錯(cuò)置帶狀翅片湍流器或者布置于連接到公用側(cè)上的湍流器的條帶上的湍流器翼形件，優(yōu)選地，插入的湍流器可以是布置于連接到湍流器的條帶上的湍流器翼形件。湍流器用于增強(qiáng)在凹槽內(nèi)的湍流和因此來(lái)往于在通道內(nèi)的過(guò)程流的傳熱。
[0010]兩個(gè)阻隔板可以封閉流動(dòng)板，一個(gè)阻隔板在流動(dòng)板的每個(gè)公用側(cè)上。用于傳熱流體的入口和出口可以布置于每個(gè)阻隔板上。
[0011]在流動(dòng)板中的形成的通道可以具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)向盒，該轉(zhuǎn)向盒可以是在流動(dòng)板中障礙物的兩個(gè)相鄰行之間的空間或區(qū)域。轉(zhuǎn)向盒允許在障礙物的兩個(gè)相鄰行(即兩個(gè)通道行)之間連通，使得流體可以在轉(zhuǎn)向盒的空間中從一行流動(dòng)另一行。每個(gè)轉(zhuǎn)向盒包括由壁分開(kāi)的兩個(gè)隔室。在轉(zhuǎn)向盒的每個(gè)隔室中布置有一個(gè)微型障礙物，用于形成在通道中過(guò)程流的三維流動(dòng)和增強(qiáng)的混合。流體流在轉(zhuǎn)向盒中從第一通道行流到第二通道行。通過(guò)使用轉(zhuǎn)向盒，能形成真實(shí)的三維流動(dòng)以造成過(guò)程流的增強(qiáng)的混合。一個(gè)或多個(gè)接近端口或者一個(gè)或多個(gè)端口孔或者其組合可以提供到過(guò)程通道的接近，優(yōu)選地到轉(zhuǎn)向盒的接近。在過(guò)程通道的兩端可以連接至少一個(gè)入口，并且至少一個(gè)出口可以連接到過(guò)程通道的另一端?？梢圆迦胗诮咏丝诨蛉肟谥械膰娮炜梢赃x自任何合適噴嘴，并且噴嘴的示例是噴射噴嘴、分散噴嘴、再分散噴嘴、再混合噴嘴、同軸噴嘴、管噴嘴等。可以選擇同軸噴嘴用于入口端口并且被限定為具有一個(gè)布置于另一個(gè)內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)管(即，具有較大半徑的較大管包圍具有較小半徑的較小管)的噴嘴。當(dāng)使用這樣的噴嘴時(shí)，兩種或更多種流體可以混合或者形成分散體。再混合噴嘴可以是管噴嘴，其具有帶噴嘴頭的孔，并且孔具有比管更小的半徑。噴嘴可以是分散噴嘴，其可以在分散噴嘴的出口處具有一個(gè)或更多個(gè)孔，并且孔可以布置為同心環(huán)或者孔可以布置為其它合適圖案。
[0012]接近端口或端口孔可以具有插入的端口配件。端口配件可以包括緊固元件和布置于所述軸外部的密封件，或者密封件可以布置于背向頭部的第二末端部分，或者密封件可以布置于所述第二末端部分的短側(cè)中。密封件可以與端口配件一起將端口孔從在過(guò)程通道中流動(dòng)的流體密封開(kāi)。端口配件也可以是封閉端口孔或接近端口的插塞。端口配件可以配備入口、出口、噴嘴、傳感器單元、熱電偶、彈簧加載的傳感器或者電阻溫度計(jì)?？梢员O(jiān)視在過(guò)程通道內(nèi)的流體流的任何類型的器械可以布置于端口配件內(nèi)。
[0013]本發(fā)明還涉及一種組裝的流動(dòng)板分段，流動(dòng)板分段包括根據(jù)本發(fā)明的流動(dòng)板。在組裝的流動(dòng)分段中布置作為芯的流動(dòng)板。流動(dòng)板能夠在中平面中分開(kāi)并且包括兩個(gè)通道側(cè)和兩個(gè)公用側(cè)。在兩個(gè)通道側(cè)之間是由障礙物的彎曲側(cè)形成的通道。通道由在兩個(gè)相配的通道側(cè)之間的墊片密封。兩個(gè)公用側(cè)由彎曲障礙物行的背側(cè)對(duì)齊并且背側(cè)具有用于傳熱流體的深凹槽。在兩個(gè)公用側(cè)的每一側(cè)上布置框架板、O形環(huán)、湍流器板以及阻隔板。兩個(gè)阻隔板封閉組裝的流動(dòng)板分段，其包括流動(dòng)板。
[0014]組裝的流動(dòng)板分段還包括，每個(gè)阻隔板具有切開(kāi)部分用于將傳熱流體分配到障礙物背側(cè)上的凹槽內(nèi)和到由湍流器板和阻隔板形成的公用通道內(nèi)。在阻隔板的切開(kāi)部分中布置分別用于傳熱流體的入口或出口。
[0015]公用流或傳熱流體可以分成流過(guò)兩個(gè)公用板，即在流動(dòng)板的每一側(cè)上一個(gè)流，并且可以在出口處收集。過(guò)程側(cè)和公用側(cè)因此可以完全分開(kāi)，并且在流體之間并不存在利用密封件的接口。因此，所有密封件將朝向大氣。
[0016]本發(fā)明還涉及一種流動(dòng)模塊，優(yōu)選地連續(xù)板式反應(yīng)器，該流動(dòng)模塊包括根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)板系統(tǒng)和夾持裝置。夾持裝置包括框架、兩個(gè)端板、盤簧和拉桿，盤簧堆可布置為在端板上支承的彈簧網(wǎng)格以在流動(dòng)板上分配夾持力，流動(dòng)板布置于兩個(gè)端板之間。
[0017]流動(dòng)模塊還可包括夾持裝置，夾持裝置包括兩個(gè)U形端分段、端板、在每個(gè)端板處的兩個(gè)梁腹板。梁腹板的每個(gè)長(zhǎng)側(cè)具有至少一個(gè)凹口，端板的至少一個(gè)舌片裝配于凹口中，從而形成U形端分段。
[0018]流動(dòng)模塊還可包括具有不同功能的其它類型的板，這種板的一個(gè)示例是停留時(shí)間板。流動(dòng)模塊并不限于這個(gè)示例，其它類型的板也是可能的。停留時(shí)間板可以例如完成反應(yīng)并且因此在流動(dòng)模塊中提供更長(zhǎng)的停留時(shí)間。因此，流動(dòng)模塊還包括一個(gè)或更多個(gè)停留時(shí)間板。停留時(shí)間板可以包括串聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)腔室，并且腔室由平行壁分開(kāi)，每個(gè)壁具有孔或通路，孔或通路為在兩個(gè)腔室之間的連通。在壁中的孔或通路在停留時(shí)間板的右手側(cè)或左手側(cè)上交替，并且停留時(shí)間板具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口。腔室可配備選自由如下所構(gòu)成的組的插件:折疊薄片插件、擋板梯子型(baffle ladder)薄片插件、堆疊薄片插件、金屬泡沫、錯(cuò)置帶狀(offset strip)翅片瑞流器或其組合。優(yōu)選地，流動(dòng)模塊可以具有插入的折疊薄片插件，折疊薄片插件包括擋板，擋板可以以交替方式在每個(gè)折疊中錯(cuò)開(kāi)位置，使得它們形成具有擋板的交替高度的之字形圖案。
[0019]本發(fā)明還涉及流動(dòng)模塊作為板式反應(yīng)器的用途。本發(fā)明的另外的實(shí)施例和方面由獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求限定。
[0020]參考附圖，將在本發(fā)明的實(shí)施例的下文詳細(xì)描述中給出本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)。下面的圖旨在說(shuō)明本發(fā)明并且僅僅是本發(fā)明的示例，并且并不限制本發(fā)明的范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1示出了流動(dòng)板的部分之一的主要布局，該流動(dòng)板在中平面中拆分。
[0022]圖2示出了流動(dòng)板的兩個(gè)連接的相配部。
[0023]圖3示出了流動(dòng)板的公用凹槽。
[0024]圖4示出了墊片如何密封通道。
[0025]圖5示出了從流動(dòng)板的公用側(cè)觀察的用于傳熱流體的平行凹槽。
[0026]圖6示出了凹槽如何由流動(dòng)板的公用側(cè)上的湍流器覆蓋。
[0027]圖7示出了兩個(gè)阻隔板如何布置于兩個(gè)公用側(cè)的頂部上。
[0028]圖8示出了接近通道的端口孔。
[0029]圖9示出了具有傳熱系統(tǒng)的流動(dòng)板的截面圖。
[0030]圖10示出了從公用側(cè)觀察的流動(dòng)板的分解局部視圖。
[0031]圖11示出了從通道側(cè)觀察的流動(dòng)板的分解局部視圖。
[0032]圖12示出了框架或夾持裝置內(nèi)的流動(dòng)板。
[0033]圖13示出了 U形端板分段。
[0034]圖14示出了具有轉(zhuǎn)向盒的流動(dòng)板的截面部分。
[0035]圖15示出了插入于凹槽內(nèi)的湍流器翼形件。
[0036]圖16示出了在組裝的流動(dòng)板內(nèi)的湍流器翼形件。
[0037]圖17示出了停留時(shí)間板。

【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1公開(kāi)了流動(dòng)板I的部分之一的主要布局，該流動(dòng)板I在中平面中被分成兩個(gè)鏡像相配部。相配部各具有通道側(cè)2和公用側(cè)3。在通道側(cè)上設(shè)有彎曲障礙物4、側(cè)壁5和通道底部6。
[0039]在圖2中，流動(dòng)板的兩部分放置在一起并且這些部分為相配部并且彼此成鏡像。當(dāng)流動(dòng)部分連接時(shí)，它們?cè)趦蓚€(gè)相配的通道側(cè)之間形成通道7。通道7由彎曲障礙物4、側(cè)壁5和通道底部6限制，并且每個(gè)障礙物4布置于相對(duì)的通道底部6，并且通道7由通道7的每一側(cè)上的側(cè)壁5分開(kāi)。通道7將在由障礙物4、通道底部6和側(cè)壁5形成的空間內(nèi)具有蜿蜒型方向，并且通道的方向?qū)⒁虼讼蛏稀⑾蛳潞拖蚯?。在每個(gè)流動(dòng)部分上的所述彎曲障礙物4排列為由側(cè)壁5分開(kāi)的行，所述彎曲障礙物4的排列齊的行具有深凹槽8，其使障礙物4和側(cè)壁5的部分為中空的以用于公用側(cè)3上的傳熱流體。凹槽8在流動(dòng)板上排列為彼此平行，并且凹槽8垂直于通道7。
[0040]圖3示出了側(cè)壁5如何穿過(guò)凹槽8并且可能構(gòu)成凹槽8內(nèi)的桿9。桿9促進(jìn)了傳熱流體的混合并且增加了流動(dòng)板的傳熱表面，這也增強(qiáng)了來(lái)往于在通道7內(nèi)流動(dòng)的流體的傳熱。在側(cè)壁5與桿9之間存在空隙槽10用于少量旁通流動(dòng)，以在流動(dòng)模塊操作期間保持清潔。空隙槽10也在組裝期間和拆卸期間改進(jìn)了流動(dòng)板的處置。
[0041]圖4公開(kāi)了墊片11如何放置于一個(gè)通道側(cè)2上用于將兩個(gè)通道側(cè)彼此相對(duì)密封，并且因此密封通道7。墊片11布置于側(cè)壁5上。圖5示出了從公用側(cè)3觀察的流動(dòng)板I。從這個(gè)視圖可以看到用于傳熱流體的平行凹槽8。側(cè)壁5可以構(gòu)成在凹槽8中的桿9，這也可以在圖5中看出。桿9促進(jìn)了傳熱流體流的湍流，并且因此促進(jìn)了來(lái)往于通道7的熱量。
[0042]圖6公開(kāi)了凹槽8如何由公用側(cè)3上的(多個(gè))湍流器12覆蓋。湍流器12可以具有翅片13，但其它替代方案也是可能的。傳熱流體在公用側(cè)3上的障礙物4中的凹槽8中流動(dòng)，并且在公用側(cè)上經(jīng)過(guò)具有混合促進(jìn)翅片13的湍流器12，該湍流器被構(gòu)造成提供傳熱流體流的所希望的湍流。在通道7內(nèi)的過(guò)程流體從公用側(cè)3和從彎曲障礙物4內(nèi)的凹槽8沿著通道行被加熱或冷卻。
[0043]在圖7中，兩個(gè)阻隔板14布置于兩個(gè)公用側(cè)3的頂部上并且覆蓋所形成的公用通道15的相反側(cè)，從而允許傳熱流體在所形成的公用通道15和深凹槽8中流動(dòng)。通過(guò)使公用流體在公用通道15和深凹槽8中流動(dòng)，能增強(qiáng)來(lái)往于通道7中的過(guò)程流的傳熱。
[0044]圖8示出了一個(gè)或多個(gè)接近端口 16或者一個(gè)或多個(gè)端口孔16或者其組合如何提供到通道7的接近。端口 16 (即接近端口或端口孔)中的至少一個(gè)為連接到通道7的入口，并且端口 16(即接近端口或端口孔)中的至少一個(gè)為自通道7的出口。圖8還示出了具有深凹槽8的障礙物4。
[0045]圖9示出了流動(dòng)板I和阻隔板14的截面圖，該阻隔板具有在圖9中看到的切開(kāi)部分17。阻隔板14在縱向地剖開(kāi)，使得能看到圖9中的切開(kāi)部分17和看到湍流器板12的部分。切開(kāi)部分17使得能向公用通道15和深凹槽8分配公用流體。每個(gè)湍流器板12在湍流器板12的每一端具有兩個(gè)孔組18。孔18排成行，在湍流器板12的每一端上一行?？?8與公用通道15 —起用于向深凹槽8和公用側(cè)3分配傳熱流體，用于來(lái)往于通道7的傳熱。入口 19或出口 19向公用側(cè)3或者從公用側(cè)3分配傳熱流體。圖9還示出了與通道7連通的一個(gè)端口 16。
[0046]圖10示出了從公用側(cè)3觀察的流動(dòng)板I的分解局部視圖，并且圖11示出了從通道側(cè)2觀察的流動(dòng)板I的分解局部視圖。圖10示出了凹槽8如何布置成平行的行，這些行垂直于流動(dòng)板I的通道7，在圖10中并未看到通道7。湍流器板12可以在流動(dòng)板I的公用側(cè)3與阻隔板14之間使用O形環(huán)20抵靠框架板21密封。兩個(gè)孔組18設(shè)置于湍流器板12中以用于連通和輸送傳熱流體至凹槽8?？蚣馨?1可以與流動(dòng)板I的公用側(cè)3相集成來(lái)作為一種可選方案，或者框架板21可以與阻隔板14相集成來(lái)作為另一種可選方案，但框架板21也可以是單獨(dú)板，如在圖10中所示。在圖10中，并未看到切開(kāi)部分17，因?yàn)樽韪舭?4在這個(gè)圖中并未剖視，并且從外側(cè)觀察阻隔板14。
[0047]圖11示出了從通道側(cè)2觀察的流動(dòng)板I以及湍流器板12和阻隔板14的分解局部視圖并且圖11公開(kāi)了流動(dòng)板I包括通道7，通道7可以在至少一個(gè)轉(zhuǎn)向盒中改變方向，在圖11或圖10中并未看出。在圖14中可以看出的轉(zhuǎn)向盒可以布置于兩個(gè)相鄰?fù)ǖ佬?2之間，從而在流動(dòng)板I中的兩個(gè)相鄰的通道行22與流動(dòng)板的一個(gè)內(nèi)側(cè)之間的空間中形成兩個(gè)隔室。隔室可以由壁分開(kāi)以形成三維流動(dòng)，從而導(dǎo)致增強(qiáng)的混合，并且流體可以在轉(zhuǎn)向盒中從第一通道行流動(dòng)到第二行。凹槽8布置為垂直于流動(dòng)板的通道行22的行。在圖11中可以看到切開(kāi)部分17，因?yàn)閺耐ǖ纻?cè)2觀察阻隔板14。入口 19或出口 19也可以在圖11中看到。
[0048]圖12示出了夾持裝置，其包括流動(dòng)板1、框架23、彈簧網(wǎng)格24和端板25，它們?cè)诮M裝時(shí)形成流動(dòng)模塊。流動(dòng)板I組裝于框架23內(nèi)?？蚣?3保持流動(dòng)板I在兩個(gè)端板25之間的兩個(gè)分配板26以及兩個(gè)壓力板27之間的適當(dāng)位置。流動(dòng)板I可以放置就位并且借助于拉緊拉桿的液壓缸而壓縮。流動(dòng)板I利用來(lái)自彈簧網(wǎng)格24和端板25的力保持就位，螺母28可以被擰緊并且來(lái)自液壓缸的力可以被釋放。兩個(gè)端板25被定位成使得當(dāng)處于打開(kāi)位置時(shí)預(yù)期數(shù)量的流動(dòng)板I可以進(jìn)入它們之間。在端板25之間的距離可以通過(guò)選擇套筒29的數(shù)量和擰緊在每個(gè)拉桿30的一端的螺母28來(lái)調(diào)整。
[0049]分配板26分配來(lái)自彈簧網(wǎng)格24和端板25的力。在流動(dòng)板I上的力可以通過(guò)測(cè)量在一個(gè)端板25和指示銷31到達(dá)端板25外側(cè)多遠(yuǎn)之間的距離來(lái)測(cè)量。流動(dòng)模塊可以是板式反應(yīng)器。
[0050]圖13示出了可以與框架23組裝在一起的U形端分段32。每個(gè)U形端分段32包括端板25和兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)梁腹板33。兩個(gè)細(xì)長(zhǎng)梁腹板33可以布置在端板25的每一側(cè)上，從而形成U形梁構(gòu)造。端板25的長(zhǎng)側(cè)的每個(gè)邊緣可以是階梯狀，即，邊緣具有該邊緣的厚度大約一半的舌部34。每個(gè)梁腹板33具有沿著其長(zhǎng)側(cè)36的邊緣的凹口 35。為了將梁腹板33和端板25固定在一起，螺栓37沿著梁腹板33的邊緣布置于通孔38中并且緊固于端板25中的相對(duì)應(yīng)的孔中，并且舌部34裝配于梁腹板33的凹口 35內(nèi)。為了進(jìn)一步相對(duì)于端板25固定梁腹板33的位置并且加強(qiáng)設(shè)計(jì)，凹口 35可以具有橋39，即，在凹口 35中處于策略性位置的中斷，這些橋39在相同位置對(duì)應(yīng)于在凹口 34中的中斷。
[0051]圖14示出了具有轉(zhuǎn)向盒39的流動(dòng)板的部分。圖14的流動(dòng)板被剖視，使得能看到障礙物4和轉(zhuǎn)向盒39的頂部部分。轉(zhuǎn)向盒39具有對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相鄰?fù)ǖ佬兄g的空間的兩個(gè)隔室40。兩個(gè)隔室40由壁41分開(kāi)，壁41為側(cè)壁5的延長(zhǎng)，但具有不同高度以提供在兩個(gè)隔室之間的接觸。兩個(gè)微型障礙物42，在每一個(gè)隔室中一個(gè)，也具有與障礙物4不同的高度。微型障礙物42的高度與壁41的高度相對(duì)應(yīng)并且提供通道7中的三維流動(dòng)，從而導(dǎo)致增強(qiáng)的混合，并且流體可以在轉(zhuǎn)向盒39中從第一通道行流到第二行。
[0052]圖15示出了可以插入于凹槽內(nèi)的湍流器翼形件43。翼形件43布置于連接到湍流器12的條帶44上。圖16示出了插入于組裝的流動(dòng)板中的凹槽8內(nèi)的湍流器翼形件43。添加湍流器翼形件43將增強(qiáng)在凹槽內(nèi)的湍流和因此增強(qiáng)傳熱?？刹迦胗诎疾?內(nèi)的其它類型的湍流器可以是金屬泡沫，或者錯(cuò)置帶狀翅片湍流器。
[0053]圖17示出了停留時(shí)間板45，停留時(shí)間板45包括串聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)腔室，腔室由平行壁分開(kāi)，每個(gè)壁具有孔或通路，孔或通路為在兩個(gè)腔室之間的連通，孔或通路在停留時(shí)間板45的右手側(cè)或左手側(cè)上交替。停留時(shí)間板45具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口。腔室可以配備選自由如下構(gòu)成的組的插件:折疊薄片插件46、擋板梯子型薄片插件、堆疊薄片插件、金屬泡沫、錯(cuò)置帶狀翅片湍流器或其組合。
[0054]優(yōu)選地，插件為折疊薄片插件46，其包括擋板，擋板以交替方式在每個(gè)折疊中錯(cuò)開(kāi)位置，使得它們形成具有擋板的交替高度的之字形圖案。
[0055]在停留時(shí)間板45的每一側(cè)上設(shè)有用于密封停留時(shí)間板的墊片47。當(dāng)組裝流動(dòng)模塊時(shí)，停留時(shí)間板45和墊片47放置于至少一個(gè)公用板48內(nèi)。
[0056]當(dāng)進(jìn)行以下工藝操作時(shí)，本發(fā)明的流動(dòng)模塊是有用的；制備、反應(yīng)、混合、摻合、作冷凍操作、洗滌、萃取和提純、PH調(diào)節(jié)、溶劑交換、化學(xué)制品的制備、中間化學(xué)制品的制備、當(dāng)與低溫操作一起工作時(shí)制備API (活性藥物成分)、藥物中間體的制備、放大和縮小研制、沉淀或結(jié)晶、執(zhí)行多重噴射或多重添加或多重測(cè)量或多重取樣、與多級(jí)反應(yīng)一起工作、預(yù)冷操作、預(yù)熱操作、后熱和后冷操作、用于將分批工藝轉(zhuǎn)換成連續(xù)工藝的工藝和用于對(duì)流進(jìn)行分開(kāi)和重組的操作。
[0057]在本發(fā)明中可執(zhí)行的反應(yīng)類型包括加成反應(yīng)、排代反應(yīng)、消除反應(yīng)、交換反應(yīng)、熄滅反應(yīng)、還原、中和、分解、置換或取代反應(yīng)、歧化反應(yīng)、催化反應(yīng)、切斷反應(yīng)、氧化、閉環(huán)和開(kāi)環(huán)、芳構(gòu)化和脫芳構(gòu)化反應(yīng)、保護(hù)和去保護(hù)反應(yīng)、相轉(zhuǎn)移和相轉(zhuǎn)移催化、光化學(xué)反應(yīng)、涉及氣相、液相和固相的反應(yīng)，并且其可涉及自由基、親電體、親核基團(tuán)、離子、中性分子等。
[0058]合成，諸如氨基酸合成、不對(duì)稱合成、手性合成、液相肽合成、烯烴復(fù)分解、肽合成等，也可利用流動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn)。流動(dòng)模塊可在其中使用的其它類型的合成為在碳水化合物化學(xué)、二硫化碳化學(xué)、氰化物化學(xué)、乙硼烷化學(xué)、表氯醇化學(xué)、肼化學(xué)、硝基甲烷化學(xué)等內(nèi)的反應(yīng)或雜環(huán)化合物的、乙炔化合物的、?；鹊摹⒋呋瘎┑?、細(xì)胞毒素化合物的、類固醇中間體的、離子流體的、吡啶化學(xué)制品的、聚合體的、單體的、碳水化合物的、硝酮等的合成。
[0059]流動(dòng)模塊適合于照某人姓名命名的反應(yīng)，諸如Aldol縮合、Birch還原、Baeyer-Villiger 氧化、Curtius 重排、Dieckmann 縮合、Diels-Alder 反應(yīng)、Doebner-Knoevenagel 縮合、Friedel-Crafts 反應(yīng)、Fries 重排、Gabriel 合成、Gomberg-Bachmann 反應(yīng)、Grignard 反應(yīng)、Heck 反應(yīng)、Hofmann 重排、Japp-Klingemann 反應(yīng)、Leimgruber-Batcho 卩引哚合成、Mannich 反應(yīng)、Michael 加成、Michaelis-Arbuzov 反應(yīng)、Mitsunobu 反應(yīng)、Miyaura-Suzuki 反應(yīng)、Reformatsky 反應(yīng)、Ritter 反應(yīng)、Rosenmund 還原、Sandmeyer 反應(yīng)、Schiff 喊還原、Schotten-Baumann 反應(yīng)、Sharpless 環(huán)氧化作用、Skraup合成、Sonogashira 偶聯(lián)、Strecker 氨基酸合成、Swern 氧化、Ullmann 反應(yīng)、Willgerodt 重排、Vilsmeier-Haack 反應(yīng)、Williamson 醚反應(yīng)、Wittig 反應(yīng)等。
[0060]流動(dòng)模塊適合的更多的反應(yīng)為:縮合反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、皂化、臭氧分解、環(huán)化反應(yīng)、環(huán)聚反應(yīng)、脫鹵作用、脫氫環(huán)化作用、脫氫作用、脫氫鹵化作用、重氮化作用、二甲基硫酸鹽(酯)反應(yīng)、鹵化物交換、氰化氫反應(yīng)、氟化氫反應(yīng)、氫化反應(yīng)、碘化反應(yīng)、異氰酸鹽(酯)反應(yīng)、乙烯酮反應(yīng)、液氨反應(yīng)、甲基化反應(yīng)、偶聯(lián)、有機(jī)金屬反應(yīng)、金屬化作用、氧化反應(yīng)、氧化耦合作用、含氧化合物合成反應(yīng)、縮聚作用、聚酯化作用、聚合作用，其它反應(yīng)，諸如乙?；饔谩⒎蓟饔?、丙烯酸酯化作用、烷氧基化作用、氨解作用、烷基化作用、烯丙位溴化作用、酰胺化作用、胺化作用、疊氮化作用、苯甲酰作用、溴化作用、丁基化作用、羰基化作用、羧化作用、氯化作用、氯甲基化作用、氯磺?；饔?、氫化作用、氰乙基化作用、氰甲基化作用、氰尿酸鹽(酯)化作用、環(huán)氧化作用、酯化作用、醚化作用、鹵化作用、加氫甲?；饔?、氫化硅烷化作用、羥基化作用、縮酮化作用、硝化作用、硝基甲基化作用、亞硝化作用、過(guò)氧化作用、光氣化作用、季胺化作用、甲硅烷基化作用、氯磺化作用、磺化作用、磺化氧化作用、硫代羰基化作用、硫光氣化作用、甲苯磺?；饔?、氨基交換作用、酯交換作用等。
[0061]本發(fā)明還由獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種流動(dòng)板(I)，其能夠在中平面中拆分，包括兩部分，每個(gè)部分包括通道側(cè)(2)和公用側(cè)(3)，所述流動(dòng)板的兩部分為相配部并且彼此互補(bǔ)，每個(gè)通道側(cè)(2)包括障礙物(4)的平行的行、側(cè)壁(5)和通道底部(6)的平行的行，所述側(cè)壁(5)分開(kāi)所述彎曲障礙物(4)的平行的行，并且所述側(cè)壁(5)分開(kāi)所述通道底部￠)的平行的行，并且所述彎曲障礙物(4)的行與所述通道底部(6)的行互補(bǔ)，以在所述流動(dòng)板(I)的兩個(gè)通道側(cè)(2)之間形成通道(7)，所述彎曲障礙物(4)的行的所述公用側(cè)(3)具有深加工凹槽(8)，所述深加工凹槽(8)在流動(dòng)板(I)的所述公用側(cè)(3)上排成平行的行，并且所述深加工凹槽⑶的行垂直于所述通道(7)，并且所述深加工凹槽(8)的行用于在所述公用側(cè)(3)上的傳熱流體的流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流動(dòng)板，其特征在于，流動(dòng)板(I)還包括兩個(gè)阻隔板(14)和兩個(gè)湍流器板(12)，所述湍流器板(12)設(shè)計(jì)成覆蓋所述深加工凹槽(8)，并且所述兩個(gè)阻隔板(14)封閉所述公用側(cè)(3)，在與公用側(cè)(3)相反的每個(gè)公用側(cè)(3)上的一個(gè)阻隔板形成公用通道(15)，每個(gè)阻隔板具有用于分配傳熱流體的切開(kāi)部分(17)，并且在所述切開(kāi)部分中布置分別用于傳熱流體的入口(19)或出口(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流動(dòng)板，其特征在于，每個(gè)湍流器板(12)具有排成行的兩個(gè)孔組(18)，在湍流器板(12)的每一端上一行，所述孔組(18)與切開(kāi)部分(17) —起用于向所述深加工凹槽⑶和公用通道(15)分配傳熱流體以用于來(lái)往于通道(7)的傳熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)板，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)接近端口(16)或一個(gè)或多個(gè)端口孔(16)或者其組合提供對(duì)通道(7)的接近，接近端口(16)中的至少一個(gè)或一個(gè)端口孔(16)或者其組合為連接到通道(7)的入口 ；以及接近端口(16)中的至少一個(gè)或一個(gè)端口孔(16)或者其組合為連接到通道(7)的出口。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)板，其特征在于，側(cè)壁(5)裝配于所述深加工凹槽(8)的桿(9)中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)板，其特征在于，所述流動(dòng)板(I)的兩個(gè)相配部通過(guò)模制而成、通過(guò)機(jī)械加工而成或者通過(guò)模制和機(jī)械加工組合而成。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)板，其特征在于，在側(cè)壁(5)與桿(9)之間的空隙槽(10)用于少量旁通，以在操作期間保持清潔并且用于在組裝期間和在拆卸期間改進(jìn)流動(dòng)板(I)的處置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)板，其特征在于，所述流動(dòng)板還具有轉(zhuǎn)向盒(39)，所述轉(zhuǎn)向盒包括由壁(41)分開(kāi)的兩個(gè)隔室(40)，在每個(gè)隔室中存在一個(gè)微型障礙物(42)，所述微型障礙物(42)被布置成在通道(7)中產(chǎn)生三維流動(dòng)并且增強(qiáng)的混合，并且流體在轉(zhuǎn)向盒(39)中從第一通道行流到第二通道行。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)板，其特征在于，所述深加工凹槽(8)具有選自下列的插入湍流器:金屬泡沫、錯(cuò)置帶狀翅片湍流器或布置于連接到湍流器(12)的條帶(44)上的湍流器翼形件(43)，優(yōu)選地所述插入湍流器為布置于連接到湍流器(12)的條帶(44)上的湍流器翼形件(43)，并且其中所述湍流器用于增強(qiáng)在所述深加工凹槽內(nèi)的湍流。
10.一種組裝的流動(dòng)板分段，其包括流動(dòng)板(I)，所述流動(dòng)板(I)能夠在中平面中拆分并且為所述流動(dòng)板分段的芯，所述流動(dòng)板(I)包括兩個(gè)通道側(cè)(2)和兩個(gè)公用側(cè)(3)，在所述兩個(gè)通道側(cè)(2)之間設(shè)有由障礙物(4)的彎曲側(cè)形成的通道(7)，通道(7)由在兩個(gè)相配通道側(cè)⑵之間的墊片(11)密封，所述兩個(gè)公用側(cè)⑶由彎曲障礙物⑷的行的背側(cè)對(duì)齊，所述背側(cè)具有用于傳熱流體的深加工凹槽(8)，并且在每個(gè)公用側(cè)(3)上布置框架板(21)、0形環(huán)(20)、湍流器板(12)以及阻隔板(14)，所述兩個(gè)阻隔板(14)封閉所述組裝的流動(dòng)板分段。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組裝的流動(dòng)板分段，其特征在于，所述流動(dòng)板根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的組裝的流動(dòng)板分段，其特征在于，每個(gè)阻隔板具有切開(kāi)部分(17)用于向所述深加工凹槽⑶內(nèi)和向由湍流器板(12)和阻隔板(14)形成的公用通道(15)內(nèi)分配傳熱流體，并且在所述切開(kāi)部分中布置分別用于傳熱流體的入口(19)或出口(19)。
13.—種流動(dòng)模塊，優(yōu)選地板式反應(yīng)器，包括:一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的組裝的流動(dòng)板分段；以及夾持裝置，所述夾持裝置包括框架(23)、兩個(gè)端板(25)、盤簧(24)和拉桿(30)，其中盤簧堆(24)被布置為在端板(25)上支承的彈簧網(wǎng)格以在流動(dòng)板(I)上分配夾持力，所述流動(dòng)板布置于所述兩個(gè)端板(25)之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流動(dòng)模塊，其特征在于，所述夾持裝置包括兩個(gè)U形端分段(32)，其包括端板(25)、在每個(gè)端板(25)處兩個(gè)梁腹板(33)，其中梁腹板(33)的每個(gè)長(zhǎng)側(cè)具有至少一個(gè)凹口(35)，端板(25)的至少一個(gè)舌片(34)裝配于凹口(35)中，從而形成U形端分段(32)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的流動(dòng)模塊，其特征在于，所述流動(dòng)模塊還包括一個(gè)或多個(gè)停留時(shí)間板，其包括串聯(lián)的兩個(gè)或更多個(gè)腔室，所述腔室由平行壁分開(kāi)，每個(gè)壁具有孔或通路，所述孔或通路為在兩個(gè)腔室之間的連通，所述孔或通路在停留時(shí)間板(45)的右手側(cè)或左手側(cè)上交替，并且停留時(shí)間板(45)具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口，所述腔室配備選自由如下構(gòu)成的組的插件:折疊薄片插件(46)、擋板梯子型薄片插件、堆疊薄片插件、金屬泡沫、錯(cuò)置帶狀翅片湍流器或其組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流動(dòng)模塊，其特征在于，所述插件為折疊薄片插件(46)，其包括擋板，所述擋板以交替方式在每個(gè)折疊中錯(cuò)開(kāi)位置，使得它們形成具有所述擋板的交替高度的之字形圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的流動(dòng)模塊作為用于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器的用途。
【文檔編號(hào)】F28F3/12GK104169672SQ201380013807
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月14日
【發(fā)明者】K.赫格倫德 申請(qǐng)人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司