Microchannel reactors with temperature control

Details Microchannel reactors with temperature control Microchannel reactors with temperature control

B - Operations, Transporting

01

J

B01J 19/00 (2006.01) B01B 1/00 (2006.01) B01J 35/04 (2006.01) C01B 3/16 (2006.01) C01B 3/38 (2006.01) C01B 3/58 (2006.01) C01C 1/04 (2006.01) F28D 9/00 (2006.01)

Patent

CA 2478333

Microchannel devices and method of use are disclosed wherein a reaction microchamber (52) is in thermal contact with a heat exchange channel (61). An equilibrium limited exothermic chemical process occurs in the reaction microchamber (52). Sufficient heat is transferred to the heat exchange channels to substantially lower the temperature in the reaction microchamber (52) down its length to substantially increase at least one performance parameter of the exothermic chemical process relative to isothermal operation. Optionally, an endothermic reaction occurs in the heat exchange channel (61) which is sustained by the exothermic chemical process occurring the exothermic reaction chamber. Both the reaction chamber (52) and the heat exchange channel (61) can be of micro dimension. Catalyst (75) can be provided in the microchamber (52) in sheet form such that reactants flow by the catalyst sheet. A microchannel reactor (100) can be formed by integrally bonding an alternating stack of thin recessed sheets wherein the recesses in the sheets define the flow paths.

L'invention porte sur des dispositifs à microcanaux et sur leurs procédés d'utilisation selon lesquels une microchambre (52) de réaction est en contact thermique avec un canal échangeur de chaleur (61), un processus chimique exothermique limité à l'équilibre se produisant dans ladite chambre. Le transfert de chaleur aux microcanaux échangeurs thermiques est suffisant pour abaisser sensiblement la température de haut en bas dans la microchambre (52) et accroître sensiblement l'un des paramètres de performance du processus chimique exothermique relatif au fonctionnement isothermique. Il se produit facultativement dans le canal échangeur thermique (61) une réaction endothermique entretenue par le processus chimique exothermique ayant lieu dans la chambre de réaction exothermique. La chambre de réaction (52) et le canal échangeur thermique (61) peuvent tous deux être de microdimensions. On peut introduire un catalyseur (75) en feuille dans la microchambre (52) de manière à ce que les réactifs s'écoulent sur la feuille. On peut former un tel réacteur (100) à microcanaux en réunissant en un bloc les feuilles finement rainurées alternantes d'une pile, les rainures des feuilles constituant les canaux d'écoulement.

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