[发明专利]隔离器单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于多用途流动模块(诸如连续板式反应器)的隔离器单元，和在多用途流动模块中这种隔离器单元的使用。

背景技术

在连续板式反应器或用于其它目的的流动模块中，两个或更多个流动板的叠层与任选的换热器板、阻挡板和/或端板夹紧在一起，从而形成一个或多个流动通道。板在高压下夹紧在一起，以便确保流动通道的良好密封。反应器的不同部分可需要与反应器的邻近部分热隔离，以减少与传热相关的问题。邻近流动通道可需要彼此隔离，以便最小化在反应通道之间的任何热串扰。反应器的端板可需要与板的叠层的其它部分热隔离，以便维持在叠层中的流动通道的良好密封。在遭受急剧升降的温度梯度之后，诸如在快速加热或冷却流动板期间，这种端板可变形并且由此未能维持统一的压力分布和因而在板的叠层中的良好密封。

由具有合适的隔离特性的聚合材料(诸如PTFE(聚四氟乙烯))制造的隔离器板经受如下缺点：它们可在高压下和高温下塑性变形，从而导致降低的性能和再使用性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供可在多用途流动模块中经得住高压和高温的组合的热隔离器。进一步的目的为提供容易操作、坚固并且能够再使用的这种热隔离器。

因而，本发明涉及用于多用途流动模块的隔离器单元，其包括多个热隔离层，该热隔离层与多个板一起布置在夹层结构中，使得横跨夹层结构提供热隔离。优选地该单元包括限定夹层结构的第一和第二外侧的第一和第二板，在夹层结构中热隔离层布置成在所述第一和第二外侧之间提供热隔离。该单元可为以隔离器板的形式的板状，其具有比横跨夹层结构的厚度大或大很多的横向范围。

作为包括所述板和隔离层的夹层结构的作用，隔离器单元被提供成易于操作、即使在遭受高压和高温下可被使用并且再使用、并且可被以充分保存形式插入多用途流动模块并且以充分保存形式从多用途流动模块取出。

夹层结构还可包括至少一个弹性部件，该至少一个弹性部件可为多个隔离层中的一个或多个。因而，热隔离器可当遭受轻微的不均匀的压力分布时提供压力的分布。隔离层还优选地为可延展的，由此减少在遭受高应力之后破裂的风险。

板优选地为比隔离层更硬，并且可具有大于10GPa、优选地大于100GPa的杨氏模量。因而改善了隔离器单元的操作和该单元的压力分布特性。板优选地由抗蠕变材料制造。

板还可由沿着板提供传热的材料制造，由此在夹层结构的横向方向上分配热。

各隔离层可为以隔离材料的连续板片的形式。该隔离层还相对它们的横向尺度为薄的。该隔离材料优选地具有高屈服强度、低水平的蠕变并且/或者可抵抗在60℃和200℃之间的温度。

用于隔离层的合适的材料包括膨胀PTFE(膨胀聚四氟乙烯)、PEEK(聚醚醚酮)和PPS(聚苯硫醚)。

板中的至少一个的样式(pattern)可形成为具有如下结构，即使得在结构的压缩之后将邻近隔离层保留在夹层结构中。该样式可为规律的或不规律的并且布置成使得在遭受样式板和在夹层结构中的邻近隔离层之间的剪切力之后改善夹紧。由此所述隔离层更好地保留在夹层结构中。优选地在夹层中的多个板的样式被形成。

样式板可具备以延伸通过相同板的多个开口的形式的样式，该开口分布在板之上。由此板可容易地具备在板的两侧上的所述样式。开口还可提高单元的热隔离特性。限定夹层结构的外侧的至少一个板可形成为基本上不具有这种开口，以便保护由板覆盖的隔离层免于环境。

开口的面积可占据样式板的表面面积的至少5%。开口的面积还可占据样式板的表面面积的小于20%。优选地，开口的面积可占据样式板的表面面积的6-10%。在样式板上的开口的面积被选择成使得一方面达到良好的保持作用，并且另一方面限制由板提供到隔离层的接触压力。

隔离层中的至少一个可包括膨胀PTFE(膨胀聚四氟乙烯)。由此隔离层可被提供成具有良好的隔离特性并且可在高压和高温下使用。另外，由于夹层结构，膨胀PTFE层的形状在遭受压力循环之后可维持。优选地，在夹层结构中的所有的隔离层由膨胀PTFE制造。隔离层的材料还优选地抗工艺助剂。

板中的至少一个可为金属板，优选不锈钢板。可选地，至少一个板可由镍基合金制造，该镍基合金诸如在商标Hastelloy?下已知的合金。其它可能的材料可为钛、钽或具有高度抗腐蚀性的任何其它合金或金属。由此该单元可被使得抗各种工艺助剂。