用来控制工艺管道中流量的流量分配管道制造技术

本发明专利技术描述可以用来控制对微管道阵列的流量的部件。本发明专利技术还描述其中将工业生产流分配到多个微管道的方法。该流体处理方法包括使工业生产流流入至少连接到两个流量分配管道的歧管。这些流量分配管道连接到处理微管道并且至少包括四个９０°或更小角度的弯曲部，或至少包括两个大于９０°的弯曲部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微管道装置中的流量控制。 绪论许多微管道装置包含众多平面的平行工艺微管道。控制从歧管或多个歧管 到这些平行工艺微管道中的流量己成为按比例增大微管道装置的主要挑战。控 制平行工艺微管道中的流量(且通常要使流量均衡)的技术的示例已经由 Fitzgerald等人在美国的已公开专利申请No. 2005/0087767和2006/0275185中 描述，这两个申请就像全部复制在下文中一样结合于此。虽然这些出版物提供 了非常有用的用来控制流量的技术，但仍存在其中在一定范围的条件下可能需要适用于更大制造公差或更大可操作性的更简单装置或装置的一些实例。现有技术包括众多通过微管道分开和重聚流量的混合装置，例如美国专利 No. 6,845,787。这些专利没有提供用来控制从歧管到平行工艺管道阵列的流量 的合适手段。
技术实现思路
微管道反应器、分离器、和其它单元操作中的流量分配可能需要对数十、数百或数千个管道的充分均匀的流量分配。为了实现该充分均匀——通常表征 为质量指标小于30%、或小于20%、或更优选地小于10%、或最优选地小于5%甚至1%或更小——的流量分配，使用流量分配部件(也称为流量分配管道 (FDC))来分配流量。在一些流量分配部件中，摩擦损耗是压降的主要原因 (例如，通过该部件的损耗中超过50%、优选70%、超过90%可以是摩擦损耗)。 在本专利技术中，节流孔或多孔塞不是流量分配部件。将流量分配管道引入其中进 行单元操作的连接管道的上游或下游，但优选上游。流量分配管道利用比连接 管道更高的压降(即，在连接管道的整个长度上)，优选为至少25%或50%、 或更优选2倍或4倍或更高。减轻了进行单元操作的连接管道中的时间不稳定 性和/或压降的变化对到许多平行微管道的总体流量分配的影响。在本专利技术中优选通过流量分配部件的压降大于通过连接管道的压降。相 反，通过节流孔的流量是由膨胀和收縮来控制(主要不是摩擦损耗)。本专利技术 包括控制流量的方法以及装置，和/或装置的设计(优选该装置是其中每个连接 (例如，工艺)管道至少具有一个lcm或更小、优选为2mm或更小的内部尺 寸)。 一组连接管道至少包括2个，优选至少5个，更优选至少10个连接到 共同头集管和/或尾集管的平行管道。在一个方面中，本专利技术提供流体处理方法，包括使工业生产流流入歧管 和工业生产流中。流量分配管道FDC连接歧管和工艺管道。歧管至少连接到 第一流量分配管道(FDC)和第二 FDC。这些FDC的每一个都包括一系列弯 曲部，至少包括四个为90。或更小角度的弯曲部，或至少包括两个大于90°的 弯曲部。第一FDC管道将歧管连接到第一工艺管道，而第二FDC管道将歧管 连接到第二工艺管道。工业生产流的流经第一 FDC的部分仅与一个工艺管道 连接而且不与任意其它FDC连接，以使工业生产流的进入第一 FDC的该部分 全部流入第一工艺管道。在第一和第二工艺管道中进行单元操作(可相同或不 同)。在另一方面中，本专利技术提供微管道装置，包括歧管；其中该歧管至少连 接到第一 FDC和第二 FDC;其中每个FDC包括一系列弯曲部，至少包括四个 90°或更小角度的弯曲部，或至少包括两个大于90°的弯曲部，以及其中第一 FDC管道将歧管连接到第一工艺管道；其中第二 FDC管道将歧管连接到第二工艺管道；以及其中第一 FDC仅与一个工艺管道连接而且不与任意其它FDC 连接，以使工业生产流的进入第一FDC的该部分的全部流入第一工艺管道。在另一方面中，本专利技术提供一种从歧管到多个工艺管道的流量分配方法， 包括:使工业生产流流到歧管中；其中该歧管至少连接到第一FDC和第二FDC; 其中每个FDC包括一系列弯曲部，至少包括四个90。或更小角度的弯曲部，或 至少包括两个大于90°的弯曲部；其中第一 FDC管道将该歧管连接到第一工艺 管道；以及其中第二FDC管道将该歧管连接到第二工艺管道。在这个方面中， 第一 FDC管道与第一工艺管道在同一平面上，而且第一 FDC的截面积在各方 面都比第一工艺管道的截面积小。"在同一平面上"意味着工业生产流在FDC 和工艺管道两者中都保持在同一层内——它不会流出该层然后流回该层。截面 积垂直于总体流动测得。在一个优选实施例中，第一FDC管道在与第一工艺 管道和歧管相同的平面上。同样，本专利技术提供微管道装置，包括歧管；其中该歧管至少连接到第一 FDC和第二FDC;其中每个FDC包括一系列弯曲部，至少包括四个90°或更 小角度的弯曲部，或至少包括两个大于90。的弯曲部；其中第一FDC管道将该 歧管连接到第一工艺管道；其中第二 FDC管道将该歧管连接到第二工艺管道； 以及其中第一 FDC管道与第一工艺管道在同一平面上。"在同一平面上"意味 着工业生产流保持在同一层内——它不会流出该层然后流回该层。本专利技术还包 括预先接合(或后接合)组件，其包括具有这种配置的薄板的叠层。在另一方面中，本专利技术提供一种混合流体的工艺，包括使第一流体流过 工艺管道；使第二流体流过FDC进入该工艺管道，在其中第一和第二流体混 合，其中FDC包括一系列弯曲部，至少包括四个90。或更小角度的弯曲部，或 至少包括两个大于90。的弯曲部。在这个方面中，第一和第二流体不同。在一 优选实施例中第一流体到工艺管道的质量流速是第二流体在工艺管道中的流 速的5%或更小(在一些实施例中是1%或更小，或0.1%或更小)。在一些优 选实施例中，包括平行工艺管道阵列的层通过多个FDC连接到一个或多个附 加流体管道。附加流体管道的阵列可在平行层中。例如，利用这种工艺，通过 在第一层中使连续相流过工艺管道并且使分散相流过第二层可以形成乳液。在 一些实施例中，工艺管道的数量比附加流体的管道数量大5倍、10倍、20倍、100倍。在一相关方面中，本专利技术提供用于混合流体的装置，包括工艺管道；附 加流体管道；以及将附加流体管道连接到工艺管道的FDC，其中FDC包括一 系列弯曲部，至少包括四个90。或更小角度的弯曲部，或至少包括两个大于90。的弯曲部。在另一方面中，本专利技术提供一种流体处理的方法，包括使工业生产流流 入歧管；其中该歧管至少连接到第一流量分配管道(FDC)和第二FDC;其中 第一 FDC包括具有单个管道的第一部分、 一端连接到第一部分而另一端连接 到第一工艺管道的第二部分、 一端连接到第一部分而另一端连接到第二工艺管 道的第三部分；其中第二 FDC包括具有单流道的第一管道部分、 一端连接到 第一管道部分而另一端连接到第三工艺管道的第二管道部分、以及一端连接到 第一管道部分而另一端连接到第四工艺管道的第三管道部分；其中每个FDC 部分包括一系列弯曲部，至少包括四个90。或更小角度的弯曲部，或至少包括 两个大于90。的弯曲部；以及在第一、第二、第三和第四工艺管道中进行单元 操作。在本文描述的任意方法或装置的优选实施例中，FDC可具有例如角度为 至少135°的蛇形。在另一优选实施例中，工业生产流在流过一个或多个工艺 管道时部分沸腾。例如，工艺管道中的0.5%至50%的流体会沸腾。对其中工 艺管道中的工业生产流包括乳液、悬浮液、或非牛顿流体的应用，本专利技术方法 尤其有用。例如，在上述方法中，第一工艺管道可具有带节流孔的管道壁，包 括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体处理方法，包括：　使工业生产流流到歧管中；　其中所述歧管被至少连接到第一流量分配管道（ＦＤＣ）和第二ＦＤＣ。　其中每个ＦＤＣ包括一系列弯曲部，至少包括四个为９０°或更小角度的弯曲部，或至少包括两个大于９０°的弯曲部 ；以及　其中所述第一ＦＤＣ管道将所述歧管连接到第一工艺管道；　其中所述第二ＦＤＣ管道将所述歧管连接到第二工艺管道；　以及其中工业生产流的流过所述第一ＦＤＣ的所述部分仅与一个工艺管道连接而且不与任意其它ＦＤＣ连接，使得所述工 业生产流的进入所述第一ＦＤＣ的所述部分全部流入所述第一工艺管道中；以及　在所述第一和第二工艺管道中进行单元操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：AL同克维齐，R阿罗拉，DR基拉诺斯基，
申请(专利权)人：维罗西股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]