[发明专利]制造挤出主体反应器的方法

说明书

优先权

本申请要求2009年8月31日提交的题为“用来制造挤出主体反应器的方法(METHODS FOR PRODUCING EXTRUDED BODY REACTORS)”的美国专利申请第61/238,437号的优先权。

背景技术

本发明一般涉及用来堵塞蜂窝体挤出整体件从而形成适合用于液体基反应和其他反应的反应器的方法，更具体来说，本发明涉及使用特定的堵塞材料(包括可紫外固化的组分)和特定的堵塞方法对整体基化学反应器中的通道进行密封。

本发明人以及/或者同事已经开发了基于蜂窝体挤出技术的用来制造低成本连续流化学反应器的技术，例如在转让给本受让人的欧洲专利公开第2098285号中公开。参见图1，在此类反应器10中，流体沿着毫米级的通道22、24流过某种基材20。如图1的切割透视图所示，通过对反应器基材20的端面区域进行机械加工，然后用堵塞物或堵塞材料26进行选择性堵塞，从而形成了至少一条具有周期性U形弯的路径28。通过该方法可以形成很长的大体积曲折流体通道，这些通道在所述蜂窝体整体件之内构成路径28，这些路径沿着垂直于整体件孔道的方向至少部分地延伸(在U形弯处)。所述路径28可以用于反应物，与路径28相邻的平行于挤出方向的许多毫米级的通道或孔道22可以用于热交换流体30从中流过。或者，反应物30可以沿着平行于挤出方向的方向、在开放通道或孔道22内流过，而热交换流体则流过相邻的路径28。当沿着反应物通道需要具有最低的压降的时候，优选此第二种构型。作为曲折通道的一种替代方式，可以将分隔路径28中依次的孔道的壁完全除去直到相反面堵塞物的深度，如图所示，例如路径28完全不需要沿着基材18通道的初始方向，而是可以沿着垂直于基材通道的方向，以高长宽比通道的形式从基材20一端的堵塞物26到达基材20另一端的堵塞物26，在路径28中无需包括U形弯。在转让给本受让人的美国专利公开第20100135873号中，本发明人和/或同事公开并描述了这样的结构。

在使用曲折路径28的情况下，对于反应物或工艺流体，特别是对于热交换来说，可能造成很大的压降。即使在使用高长宽比的通道的时候，特别是在需要高的热交换流体流速以控制极为剧烈的放热或吸热反应的时候，所需的内部操作压力也可能很高。

本发明描述了一种方法，该方法能够可靠、可重现而且相对高效地形成坚固的耐压性的堵塞物。

发明内容

一个实施方式包括一种用来对蜂窝体整体件的选定孔道进行堵塞、从而形成流体反应器的方法，所述方法包括使得蜂窝体整体件的选定孔道与熔融的或者软化的堵塞材料接触，所述材料包含至少一种可烧结的颗粒和粘合剂，所述粘合剂包含至少一种热固性组分和至少一种可紫外辐射固化的聚合物，通过进行所述接触操作，使得一部分所述材料保持与所述选定的孔道接触，并且堵塞所述选定的孔道；对所述熔融或软化的堵塞材料进行冷却，使得热固性组分固化；在冷却之后，辐照所述材料的一部分，从而使得可辐射固化的聚合物至少部分地固化；在辐照之后，对所述部分的材料进行烧结，以除去粘合剂，从而使得至少一种可烧结的颗粒烧结。

另一个实施方式包括一种用来对蜂窝体整体件的选定的孔道进行堵塞、从而形成流体反应器的方法，该方法包括提供包括大量孔道的蜂窝体整体件；对整体件的不欲堵塞的一些孔道进行掩蔽；使得所述蜂窝体整体件的未掩蔽的孔道与熔融的或者软化的堵塞材料接触，所述熔融的或者软化的堵塞材料位于不粘膜上，所述不粘膜被支撑在耐火基材上，所述耐火基材的体积热容量不大于1.55J/(cm³·K)，热导率不大于1.2W/(m·K)；在接触了足以将堵塞材料推入未掩蔽的孔道内的时间之后，立刻除去所述耐火基材。

通过这两个实施方式都可以可靠、可重现并且相对高效地形成坚固、耐压性的堵塞物。在以下的详细描述中提出了本发明的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解要求保护的本发明的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本发明的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来解释各种实施方式的原理和操作。

附图简要说明

图1是本发明所涉及的种类的反应器10的一部分的切面透视图；

图2是显示本发明人在图1所示种类的某种反应器中发现的密封问题的截面图；