JP4777383B2 - マイクロリアクタ - Google Patents
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Description
前記反応流路の流路内体積比が、表面積/体積比(S/V比)が変わる地点を基準として、上流側:下流側=1:0.53〜1:4の範囲内にあり、
流路の表面積/体積比(S/V比)が異なる2種類の平板状のプレートを設け、
前記2種類のプレートを同じ枚数ずつ積層させて、前記反応流路を形成するようにしたものである。
かかる構成により、系全体の圧力損失を小さくできるとともに、構成を簡単とし得るものとなる。
かかる構成により、系全体の圧力損失を小さくでき、構成が簡単であるとともに、温度制御性を有するものとなる。
最初に、図1を用いて、本実施形態によるマイクロリアクタの全体構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタの全体構成を示す正面図である。
図2は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる混合リアクタの構成を示す斜視図である。
図3は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタの第1のリアクタ部に用いるプレートの構成を示す平面図及び底面図である。図4は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタの第2のリアクタ部に用いるプレートの構成を示す平面図及び底面図である。図5は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタの第1及び第2のリアクタ部の構成を示す平面図である。図6は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタの分解正面図及び正面図である。
図7は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタにおいて、解析に用いた熱反応モデルの説明図である。図8は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタにおいて、解析に用いた流路の表面積/体積比(S/V比)を変更させたリアクタモデルの説明図である。図9及び図10は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタの解析結果の説明図である。図11は、本発明の第1の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタにおける、kA/kQ1の体積比依存性の解析結果の説明図である。
図12及び図13は、本発明の第2の実施形態によるマイクロリアクタの第1のリアクタ部に用いるプレートの構成を示す平面図及び底面図である。図14及び図15は、本発明の第2の実施形態によるマイクロリアクタの第2のリアクタ部に用いるプレートの構成を示す平面図及び底面図である。図16は、本発明の第2の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタの分解正面図及び正面図である。
図17は、本発明の第3の実施形態によるマイクロリアクタに用いるプレートの構成を示す平面図である。図18は、本発明の第3の実施形態によるマイクロリアクタに用いる反応リアクタの分解正面図及び正面図である。
図19は、本発明の第4の実施形態によるマイクロリアクタの全体構成を示す正面平面図である。図20は、本発明の第4の実施形態によるマイクロリアクタに用いる混合リアクタの構成を示す斜視図である。
図20は、本発明の第4の実施形態によるマイクロリアクタに用いる混合リアクタの構成を示す斜視図である。
図21は、本発明の第5の実施形態によるマイクロリアクタの全体構成を示す分解正面図である。図22は、本発明の第5の実施形態によるマイクロリアクタに用いる混合リアクタの構成を示す斜視図である。
混合リアクタ103Bは、その内部に、点線で示すように、混合流路103dを備えている。第1の流入口から、第1の生成物106が混合流路103dの内部に導入され、第2の流入口から、第3の原料106Aが混合流路103dの内部に導入される。第1の流入口と第2の流入口から流入した2種類の原料は、混合流路103dの途中で合流し、混合され、混合物106Aが流出する。
102…第2の原料
103…混合リアクタ
104…接続チューブ
105…熱媒体
106…混合物
107…第1のリアクタ部
107A,107B,107C…第1のプレート
108…第2のリアクタ部
108A,108B,108C…第2のプレート、
109…反応リアクタ
110…熱制御用プレート
110B…仕切り用プレート
203…ネジ穴
204…貫通穴
205…表面積/体積比(S/V比)の大きな流路
206…Oリング用の溝
207…熱媒体用流路
208…ガイド
211…表面積/体積比(S/V比)の小さな流路
Claims (4)
- 少なくとも2種類の原料を混合させる混合流路と、該混合流路の下流側に接続され、前記混合流路から流出した混合物を受け入れて、その内部で前記混合物が化学反応を起こす反応流路とを有するマイクロリアクタであって、
前記反応流路内を前記混合物が流動する過程において、前記反応流路の表面積/体積比(S/V比)が1回のみ変わり、しかも、上流側のほうが前記反応流路の表面積/体積比(S/V比)が大きく、
前記反応流路の流路内体積比が、表面積/体積比(S/V比)が変わる地点を基準として、上流側:下流側=1:0.53〜1:4の範囲内にあり、
流路の表面積/体積比(S/V比)が異なる2種類の平板状のプレートを設け、
前記2種類のプレートを同じ枚数ずつ積層させて、前記反応流路を形成することを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項1記載のマイクロリアクタにおいて、
前記平板状のプレートの流路が形成されている面を対面させることにより、反応流路を形成することを特徴とするマイクロリアクタ。 - 請求項1記載のマイクロリアクタにおいて、
前記反応流路が形成されている面の裏側の面に、熱制御用の流路が形成されていることを特徴とするマイクロリアクタ。 - 少なくとも2種類の原料を混合させる混合流路と、該混合流路の下流側に接続され、前記混合流路から流出した混合物を受け入れて、その内部で前記混合物が化学反応を起こす反応流路とを有するマイクロリアクタであって、
前記反応流路内を前記混合物が流動する過程において、前記反応流路の表面積/体積比(S/V比)が1回のみ変わり、しかも、上流側のほうが前記反応流路の表面積/体積比(S/V比)が大きく、
前記反応流路の流路内体積比が、表面積/体積比(S/V比)が変わる地点を基準として、上流側:下流側=1:0.53〜1:4の範囲内にあり、
流路の表面積/体積比(S/V比)が異なる2種類の平板状のプレートと、熱制御用の流路が形成されている平板状のプレートを設け、
前記2種類の表面積/体積比(S/V比)が異なるプレートを同じ枚数ずつ積層させるとともに、少なくとも1枚は前記熱制御用のプレートを積層させて、前記反応流路および熱媒体が流動する流路を形成することを特徴とするマイクロリアクタ。
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