TR201808768T4 - Modüler reaktör. - Google Patents
Modüler reaktör. Download PDFInfo
- Publication number
- TR201808768T4 TR201808768T4 TR2018/08768T TR201808768T TR201808768T4 TR 201808768 T4 TR201808768 T4 TR 201808768T4 TR 2018/08768 T TR2018/08768 T TR 2018/08768T TR 201808768 T TR201808768 T TR 201808768T TR 201808768 T4 TR201808768 T4 TR 201808768T4
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- microreactor
- reaction
- tube
- fluid
- cross
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 154
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 110
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 33
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 description 4
- VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N nitromethylbenzene Chemical compound [O-][N+](=O)CC1=CC=CC=C1 VLZLOWPYUQHHCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- -1 taiital Chemical compound 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- XVPXSYPGUHGLNK-UHFFFAOYSA-N CC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O.CC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O Chemical compound CC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O.CC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O XVPXSYPGUHGLNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- FTWQOGZBHBLFKW-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-nitrobenzene Chemical compound CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1.CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 FTWQOGZBHBLFKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRZGWLGOYDEZSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-nitrobenzene Chemical compound CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1.CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WRZGWLGOYDEZSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RMBFBMJGBANMMK-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitrotoluene Chemical compound CC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O RMBFBMJGBANMMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- QZYHIOPPLUPUJF-UHFFFAOYSA-N 3-nitrotoluene Chemical compound CC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 QZYHIOPPLUPUJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N Cloperastine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)OCCN1CCCCC1 UNPLRYRWJLTVAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical class [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007805 chemical reaction reactant Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007345 electrophilic aromatic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003613 toluenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/32—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with non-movable mixing or kneading devices
- B29B7/325—Static mixers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
- B29B7/726—Measuring properties of mixture, e.g. temperature or density
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
- B29B7/823—Temperature control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
- B29B7/826—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00783—Laminate assemblies, i.e. the reactor comprising a stack of plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00801—Means to assemble
- B01J2219/0081—Plurality of modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00873—Heat exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00781—Aspects relating to microreactors
- B01J2219/00889—Mixing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
Abstract
Buluş, bir plaka gövdesine (1) sahip mikroreaktör parçalarından imal edilen ve buradaki mikroreaktör parçasının, bir plaka kenarında, içine bir reaksiyon tüpü (21) yerleştirilen oyuk-şeklinde bir girintiye (22) sahip olduğu ve reaksiyon tüpünün, plaka gövdesinin dış taraflarında bağlantı uçlarına (16) sahip olduğu modüler mikroreaktörlerle, türbülanslı karıştırma için reaksiyon tüpleriyle, reaktörlerin imali için kitlerle ve ayrıca bunların kimyasal reaksiyonları başlatmak için kullanımıyla ilgilidir.
Description
TARIFNAMEMODULER REAKTORMevcut bulus kimyasal reaksiyonlar için ve kimyasal maddelerikaristirma amaçli mikroreaktörlerle ilgilidir.Minireaktörler veya mikrokaristiricilar, genellikle 0,2 mm ilâ 5 mm
araliginda tüp veya kapiler çaplarina sahip olan, ileri derecede
minyatürlestirilinis tüp reaktörlerdir. Kapiler çapin düsük olmasindan
dolayi, proses malzemelerinin ve sivilarinin reaktör bölgesindeniinimal ölçüde hareket ettirilmeleri gerekir.DE 10 2004 038 555 B3>te sunulan bulus, laktik asit üretimi için
korozyona dirençli malzemeden iinal edilmis modüler yapida bir
mikroreaktörle ilgilidir. Burada tarif edilen mikro-reaktörün arkasinda
yatan fikir, endüstriyel Ölçekli bir sistemde uygulama için temel
olusturmak üzere inodülerlestirme ve minyatürlestirme yaklasimini
kullanarak mikro reaksiyon teknolojisinin simüle edilmesidir. Bu
amaçla, plastik (PTFE) malzemeden imal edilmis borulardan (Çap =
0,7 ilâ 2 mm) olusan ayri modüller, ayni sekilde PTFE inalzemesinden
imal edilmis plastik baglantilar yoluyla birlestirilerek bir
mikroreaksiyon modülü elde edilir. Burada coiita malzemesinin
yaninda, modüllerin kolayca açilmasi ve baglanmasi da tarif
edilmistir. Baglanti parçalari dogrusal baglanti, T-parçasi veya çaprazparça baglantisi seklinde tasarlanabilir. Giristen önce ve çikisnoktasina, deliklere (5-800 um) sahip olan tantal levhaciklar formunda
tasarlanmis delikli diskler takilabilir. Reaksiyonun gerçeklestirilmesi
için gereken sogutma veya isitma bir sicaklik-kontrollü banyoda
yapilabilir. Delikli diskler vasitasiyla mikrostrüktürler üretilebilir ve
bu yolla, mikroreaksiyoii teknolojisinde reaksiyon bilesenlerinin ve
reaksiyon ürünlerinin karistirilmasi bakimindan avantajlar eldeedilebilir.DE 44 10 417 A1 patenti, karistirma elemanlariyla tasarlanmis, kesikli
veya sürekli isletilen bir reaktör içinde toluen, nitrik asit, sülfürik asit
ve suyun keyfi bir sirayla reaksiyona sokulinasiyla ilgilidir. Reaksiyon
ve karistirma islemleri, geri karisma meydana gelmeyecek sekilde
tasarlanmalidir. Bunun için kullanilan karistirma elemanlari, statik
mikserler, pompalar, jetler, karistiricilar veya bunlarin
kombinasyonlari olabilir. Reaktiflerin sürekli karistirildigi bir
durumda, reaktör içinde delikli levhalar, oluklu levhalar, bölme
levhalari, akis kiricilar, karistiricilar veya benzer fikstürler veya
elemanlar kullanilabilir. Tüp reaktörler, ayrica, yeniden dispersiyon
için fikstürler, akis kiricilar, saptirina levhalari, statik mikserler veyakaristiricilar veya entegre delikler levhalar içerebilir.WO 2007/032810 A2”de, içine mikrokanallar preslenmis veya
daglanmis istifli tabakalardan olusan bir mikroreaktör tarif
edilmektedir. Bu kanallar açiktirlar ve farkli sivi fazlari birbiri
yaniiidan geçirerek nakletmek ve fazlar arasinda bir kütle transferisaglamak için kullanilirlar.EP '1738820 Al, içi bos filamentlerden imal edilmis bir mikroakiskansistemiyle ilgilidir. Bos liflerden iinal edilmis uygun bir ag, isitma içinbir isi blogu yoluyla uygulanir.WO 2007/112945 A”da, ayri levha parçalarindan olusan ve bu levha
parçalari arasinda uygun aralik parçalari yoluyla mikrokaiiallarintemin edildigi bir mikroreaktör sistemi tarif edilmektedir.EP 1520838 A, bir içi bos lifin bir tasiyici içindeki oyugun içinegömüldügü bir mikroakiskan sistemiyle ilgilidir.DE 3429010 A1, toz formunda insaat malzemeleri için bir dagitiin
cihaziyla ilgilidir. Malzemeleri iyice karistirmak amaciyla, bunlar,
tasinim akisini iyice karistirmak için 'Örn, prizmatik, eliptik veya
yuvarlanmis bölmeler formunda bölmelere sahip olan bir boru içinde
sevk edilirler. Bu insaat malzemesi borulari 50 mm°nin üzerinde birçapa sahiptirler.WO 2005/ 123241 A, optik reaksiyonlar için UV-isinlamasi amaciyla
bir isinlama bölgesinin temin edildigi bir hat sistemiyle ilgilidir.
Hatlarin tipi sayesinde belirli isinlama miktarlari veya süreleri
ayarlanabilir. Reaksiyon hatlari dogrudan bir plakaya kaliplanmiskanallardan olusur.JP 03014803 A (özet), kimyasal reaksiyonlari baslatmak için çesitli
çözeltilerin iyice karistirilmasina yarayan bir Venturi mikseriyle
ilgilidir. Venturi mikseri sivilarin içeri girisi için daraltilmis bir ortabölgeye sahiptir.WO 2005/032708 A2, tabakali yapida bir mikrokanal aparatiyla
ilgilidir. Aparat, islevsel bir aparat elde etmek için birden çoktabakanin birlestirilmesiyle olusturulmustur.Mevcut bulusun temelinde yatan amaç, bir reaksiyon konseptinin basit
bir sekilde yeniden modelleninesi için iyilestirilmis modülerreaktörleri ve oiilariii parçalarini kullanima sunmaktir.Mevcut bulusun bir birinci yapisi, bir plaka gövdesine sahip bir
mikroreaktör parçasiyla ilgili olup, bu parça, plakanin bir yaninda,
içine bir reaksiyon tüpü yerlestirilen oyuk-sekliiide bir girintiye
sahiptir ve reaksiyon tüpü plaka gövdesinin dis taraflarinda baglanti
uçlarina sahiptir ve bu durumda oyuk-seklindeki girinti bir isi tasiyici
vasatin sevk edilmesine veya bir indüksiyon bobininin
yerlestirilmesine uygun olup, karakterize edici Özelligi, plaka
gövdesinin (l) en az iki reaksiyon tüpüne (21) sahip olmasi, bu
durumda iki reaksiyon tüpünün plaka gövdesinin dis taraflarindaki
baglanti uçlarinin (16) bir baglanti elemani (20) yoluyla baglanmis
olmalaridir. Bu gibi parçalarin önemli uygulama alanlarindan biri, bu
parçalardan olusan mikroreaktörlerin modüler konstrüksiyonudur.
Plaka gövdeleri çelik, paslanmaz çelik, seramik, sinterli metaller,
alüminyum, plastik malzemeler ve demirsiz agir metaller gibi kati
malzemelerden imal edilebilir. Tercihen, mikroreaktör parçasi veyaplaka gövdesi küboid seklindedir.Girintiler, 'ozellikle, sogutma veya isitma sivilari gibi isi tasiyici
vasatlariii sevk edilmesi içiii kullanilirken, reaksiyon tüpünde reaktanmaddeler birbiriyle karistirilir. Tercihen, girinti, reaksiyon tüpüetrafinda bir kanal olusturur. Bu uzunlamasina kanalda reaksiyon tüpü
boyunca sogutma veya isitma sivisi gibi bir isi tasiyici vasat sevk
edilebilir. Isi tasiyici vasat bir plaka gövdesinden baska bir modülün
veya mikroreaktör parçasinin baska bir plaka gövdesine içten veya
distan sevk edilebilir. Plakalarin düzenlemesi reaksiyon gereklerine
göre yapilir. Reaksiyon ünitesinin bütünü vidalama veya baska
sikistirma mekanizmalari yoluyla tespit edilebilir ve oyuk-seklindeki
girinti tarafinda sizdirmaz kapatilabilir. Girintiler frezelenmis oyuklar
seklinde, sinterleine yoluyla, döküm veya inekanik isleine (frezeleme,
tomalama, inatkapla delme) yoluyla imal edilebilir. Plaka gövdeleri
gerekli sartlara uyarlanmis herhangi bir uzunlukta olabilir. Bunlarin
birden çok ayri plakanin flanslar ve contalar yoluyla birlestirilmesiyoluyla olusturulmalari da mümkündür.Mevcut bulusa göre bir reaksiyon tüpü, içinden bir vasat akarken
içinde bir reaksiyon gerçeklesebilen bir tüptür. Tüpün kendisi
sizdirinaz özelliktedir ve tüpün iç boslugunda vasati sevk etme
amacini güder. Dolayisiyla tüp duvari içinden - 'Özellikle de öm. içinde
bir isi tasiyici vasat sevk edilen oyuk-seklindeki girintiye dogru kütletransferi gerçeklesmemelidir.Bir veya birden çok mikroreaktör parçasinin birlestirilmesinden
olusan bir mikroreakt'or, tüp reaktörü veya tüp-çevrim reaktörü olarak
sonsuz yapida olusturulabilecegi gibi, mikroreakt'or parçalarinin
modüler tarzda istiflenmesi yoluyla da yapilandirilabilir. Istifli
yapilandirma durumunda, isi tasiyici vasati sevk etmeye yarayan
girinti bitisik mikroreaktör parçalarinin plakalari yoluyla sizdirmazkapatilabilir.Tercihen reaksiyon tüpü, plaka gövdesinin dis tarafinda bulunan ve
tercihen girintiyi de kapatan bir conta elemaninda sonlanir. Ayrica
plaka gövdelerinin üst tarafinda veya alt tarafinda bir coiita
bulunabilir, böylece plakalar modüler bir konstrüksiyon elde etmek ve
ayni zamanda girintileri sizdirmaz kapatiiiak için baska plakalara
baglanabilir. Dolayisiyla plaka tarafindaki girinti tercihen baska bir
plaka tarafindan sizdirmaz kapatilir. Bu baska plaka ise bir yandaii
baska bir mikroreakt'or parçasiniii plaka gövdesi olabilecegi gibi,
reaktör tüpsüz bir yalitim plakasi veya basitçe bir ince sizdirmazlikplakasi da olabilir.Tercihen plaka gövdesinin plaka çerçevesi boyunca bir conta, tercihen
bir plastik conta yerlestirilir. Bu. conta, örn. plaka çerçevesinde daha
iyi bir montaj için bir girintiye yerlestirilebilir. Keza oyuk-seklindeki
girintilerin olusturdugu çesitli kanallarin karsilikli olarak ilave
contalarla sizdirmaz kapatilmasi da mümkün olup, bu durumda, belirli
bir plastik contadan feragat ederek, kaiiallari veya kaiiallar arasindaki
kirisleri bir sizdirmazlik plakasiyla siki temas yoluyla sizdirmazkapatiiiak da mümkündür.Tercih edilen bir baska yapida, plaka gövdesinde, bir plakayi veya
baska mikroreakt'or parçalarini bir plaka kenarina veya bir tespit
elemaninin adaptörlerine tespit etmek için tespit elemanlari, tercihen
baglama çubuklari içiii çentikler bulunur. Tespit elemani, ayri
mikroreaktör parçalarini birbirine tespit etmek amaciyla, baglama
çubuklariyla birbirine baglanan ve kilitleme kiskaçlariyla tespit edilen
tespit kelepçelerinden olusabilir. Mikroreaktör parçalariiiin yantaraflarinda düzenlenmis baglaina çubuklari için, tercihen plakagövdelerine çentikler açilir. Bunlar plaka gövdelerinin karsilikli olarakkaymalarini da önlerler.Plaka gövdesi en az iki reaktör tüpüne sahiptir. Bu en az iki reaksiyon
tüpü, opsiyonel olarak kivriiiili formda olan, oyuk-seklindeki ayni
girintinin içinde bulunabilir. Baska tercihli yapilarda, bir mikroreaktör
parçasinin oyuk-seklindeki girintilerine en az 3, en az 4, en az 5 veya
en az 6 reaksiyon tüpünün yerlestirilmesi de mümkün olabilir. Bu
durumda, örnegin çesitli reaksiyon tüplerinin baglanti uçlari,
uygulamaya bagli olarak çesitli tiplerde, opsiyonel olarak da modüler
reaksiyon tüplerini birbirine basitçe baglayabilmek için plaka
gövdesinin bir dis tarafinda sonlanabilir. Bir mikroreaktör parçasinin
bu gibi reaksiyon tüpleri birbirine baglanabilir veya reaksiyon tüpleri
baska mikroreaktör parçalarinin reaksiyon tüplerine de baglanabilir
("plaka baglantisi"). Özel bir yapida, mikroreaktör parçasiiiin içinde
iki reaksiyon tüpünün plaka gövdesinin dis taraflarindaki baglaiiti
uçlari bir baglanti elemani ("tüp baglayici") yoluyla baglanirlar.
Ayrica, bir mikroreaktör parçasinin içindeki ayri tüpler arasindaki
veya mikroreaktör parçalari arasindaki baglanti elemanlari, reaksiyon
akiskanlarini reaksiyon tüpleriniii içine vermek veya bunlardan disari
bosaltmak için bir akiskan giris agzina veya akiskan çikis agzina dasahip olabilir.Tercihen, oyuk-seklindeki girinti kivrimli formda bir güzergâha
sahiptir. Bir isi tasiyici vasatin sürekli akisini güvenceye alniak için,
güzergâhin kivrimli-formdaki bölümleri arasinda bölme duvarlari
temin edilebilir. Bölme duvarlari, plaka gövdesinin plaka çerçevesiylebirlikte tercihen bir plaka yoluyla sizdirmaz kapatilir. Bunun üzeriiiereaksiyon tüpleri oyuk-seklindeki girintilerin içine sokulabilirler ve
örn. reaksiyon tüpünün bir U-kivrimi örnegin bir kivrim lupunun içine
yerlestiginde ve reaksiyon tüplerinin baglanti uçlari karsi tarafta plaka
gövdesinin dis tarafindaki bir kivrim lupunda sonlandiginda, tüpler,
U-formunda yerlestirilirler. Bir yapiya göre bir plaka gövdesinde arzu
edilen sayida çok reaksiyon tüpü temin edilebilir ve bunlar, hep
birlikte, oyuk-seklindeki girinti içinde sevk edilebilen bir isi vasati
yoluyla isitilabilir veya sogutulabilir. Bu durumda, modüler reaktör
konstrüksiyonuna göre, her mikroreaktör parçasi için diger
mikroreaktör parçalarinin sicaklik kademelerinden farkli olan birsicaklik kademesi ayarlanabilir.Tercihen bir reaksiyon tüpünüri bir baglanti ucu veya bir baglanti
elemaninin bir akiskan giris agzi veya akiskan çikis agzi bir akiskan
karistiriciya sahiptir. Bir akiskan karistirici öm. bir akis kirici, akis
hizlandirici, karistirma jetleri veya içeriye girinti yapan bir enjeksiyon
ignesi veya bir karistirma lansidir. Disariya dogru yönlendirilen ve
baglanti elemaninin içine girinti yapan tüplerin ucuna, tüpün ucunu
delikli disk formunda örten karistirma jetleri takilabilir. Karistirma
jetleriiie deliklerin eklenmesi yoluyla, sivinin disariya çikis hizi, örn.
karsi taraftan giris yapan ve içeriye karistirilacak olan akiskanin akis
olarak ideal karistirilmasini saglayacak sekilde ayarlanabilir. Iki
akiskanin ilk karistirilmasi ve birlestirilmesinden sonra, reaktörün bir
sonraki tüpüne giristeii önce tekrar karistirma için baska bir karistirma
jeti entegre edilmis olabilir. Karistirma jetleri örn. altin, platin, yüksek
nitelikli çelik, demirsiz agir metaller, plastik, seramik, sinterli
malzeme gibi malzemelerden imal edilebilir. Bir karistirma jetininyerine, alternatif sivi karistirici olarak bir gözenekli sinterlenmis metalde kullanilabilir. Karistirma jeti olarak da bir gözenekli sinterlenmis
metal kullanilabilir. Genel olarak, akiskan karistirici, akiskanlari
olabildigince türbülansli bir sekilde besleme veya iki akiskani
olabildigince tam birlestirme amacini güder ve bu durumda ayrismayaneden olabilecek laininar akislar kirilir.Gazlarin gazlarla veya sivilarla karistirilmalari da mümkündür. Ayni
zamanda baglanti elemani, hem isi degistirici hem de eszamanli statik
mikser olarak tasarlanabilir. Tercihen akiskan karistirici, örnegin
birden çok delige sahip bir enjeksiyon lansinin takilmasi veya farkli
noktalarda tüplerin veya baglanti elemanlarinin içine girinti yapan
çesitli uzunluklara sahip birden çok enjeksiyon lansinin kullanilmasi
yoluyla birden çok karistirma bölgesine sahip olur. Bu sekilde daginik
bir karistirma sayesinde, karistirma sirasinda "hot spots" denilen
kizgin noktalarin olusmasi önlenir (Losey et al., Ind. Eng. Chem. Res.,40 (2001): 2555-2562).Baska bir yapiya göre, bir reaksiyon tüpünün içine veya bir baglanti
ucuna, tercihen bir termostatla, optik sensörle veya kirilma indisi
sensörü ile birlikte, hatta tercihen bir ölçüm prizmasiyla birlikte birsensörün, özellikle bir sicaklik sensörünün takilmasi da mümkündür.Bunun yaninda, bir baglanti blogunun, reaksiyonlari izlemek, kontrol
etmek ve düzenlemek için hat-içi ölçüm cihazlari entegre edilecek
sekilde tasarlanmasi da mümkündür (örn. GC, HPLC, NIR, DSC,
Viskozite ölçüm cihazlari, pH ölçüm cihazlari, sicaklik ve basinç
ölçüm cihazlari, akis hizi ölçüm cihazlari, kirilma indisi, hat-içirefraktometre vs. için baglanti).10Katalitik olarak genis yüzeylerde de reaksiyonlarin
gerçeklestirilebilmesi için, tüplere, baglanti elemanlarina veya tüplerin
baglanti uçlarindaki baglanti parçalarina kataliz'orler de (örn. birkafese eklenmis olarak) entegre edilmis olabilir.Ilaveten, bir tüpün baglanti ucundaki bir baglanti elemani, basinç
tahliyesi için acil tahliye delikleri veya güvenlik diskleri gibi bir
yüksek basinç regülatörü takilabilecek sekilde de tasarlanmis olabilir.
Dolayisiyla mevcut bulusa göre, bir reaksiyon tüpünün bir baglanti
ucunun bir yüksek basinç regülatörüne, tercihen bir yüksek basinç
valfina, bir güvenlik diskine veya tipaya baglanmasi tercih edilir. Bir
baska bulus özelligi itibariyle, mevcut bulus, karistirma elemani
olarak çapraz kesit daralmasina sahip bir reaksiyon tüpüyle ilgili olup,
buradaki çapraz kesit, tüpün, tercihen de yuvarlak tüpün (sadece) bir
tarafinda en az % 15, tercihen en az % 20 oraninda daraltilmistir.
Reaksiyon tüpü, ayrica tercihen, tüp çapraz kesitinde örn. en az % 15,
tercihen en az % 20 oraninda çapraz kesit genislemelerine de sahiptir.
Çapraz kesit daralmalarinin ve genislemelerinin tercihen düzenli
dönüsümlü olmalari öngörülmüstür. Çapraz kesit daralmasinin tüp
çapraz kesitinin sadece bir tarafinda olmasi ve dolayisiyla çapraz
kesitin asimetrik daraltilmis olmasi özellikle avantajlidir. Böyle bir
asitmetrik daralma durumunda akiskan akiminda bir sapma meydana
gelir ve bu da 'Özellikle verimli bir karismaya yol açar. Bu durumda,
özellikle örnegin emülsiyonlari veya dispersiyonlari olusturan, kendi
içlerinde karistirilabilir olmayan akiskanlarin karistirilmasi
durumunda bir akis sapmasi meydana gelir ve aksi halde muhtemelen
birbirinden ayrilmis olabilecek iki akiskanin iyice karismasi sözkonusu olur. Neticede en az bir reaksiyon tüpü, avantajli bir sekilde,11tüp çigiri bownca tüp çapraz kesitinin bir tarafinda, tercihen tüp
bükme yoluyla olusturulan ve çapraz kesit alaninin en az % 15”i,
tercihen en az % 20,si ölçüsünde olan çapraz kesit daralmalarina
sahiptir. Tüp buna ek olarak, tercihen, çapraz kesit daralmalarina
ilaveten türbülansli akisi destekleyen çapraz kesit genislemelerine de
sahiptir.Tercihen, en az bir tüpün çapraz kesiti daralinanin karsisinda ve/Veya
daralmaya göre 90° noktasinda genisletilmez veya tüpün çapraz
kesitine göre % lO”u asan oranda genisletilmez. Örnegin, çapraz kesit,daralma noktasinda bir yarim daire olusturabilir.Tercihen en az bir reaksiyon tüpü birden çok çapraz kesit daralmasina
sahiptir. Bu durumda, tüp çapraz kesitindeki çapraz kesit daralinasinin
bulundugu taraf dönüsümlü olarak sirayla degisebilir. Çapraz kesit
daralmalari tüp eksenine göre keyfi bir açiyla, ömegiii tüp eksenine
göre 0-1800, özellikle 900 açi yapacak sekilde olusturulmus olabilir.
Çapraz kesit daralmalari istenen her geometride, örn. kama seklinde,
düz dogru seklinde, prizma seklinde, silindir seklinde veya küre
seklinde olabilir. Dönüsüinlü bir daralina sayesinde, akiskan
karisiininda özellikle türbülansli bir akis ve sirkülasyon meydana
gelir. Neticede çapraz kesit daralmalari reaksiyon tüpünü spiral
formunda da izleyebilir ve hatta, örnegin çapraz kesit daralmalarinin
tüp çapraz kesitinde karsilikli olarak kaydirmali düzenlenmesi
suretiyle birbirlerine karsi da yönlendirilebilir. Çapraz kesit
daralmalari, avantajli bir sekilde, örnegin tüpüii kama seklinde, düz
dogru seklinde, prizma seklinde, silindir seklinde veya küre seklindebir cisimle ezilmesi yoluyla olusturulur.12Ayrica, tüp uzunlugunun en az % 10°unun, tercihen % 10°u ilâ %
90”1nin, özellikle % 15”i ilâ % 70°inin çapraz kesit daralmalarina
sahip olmasi tercih edilir. Daralmalar dogrudan birbirine baglanabilir
veya daraltilmamis, hatta tercihen genisletilinemis tüp segmentleriyle
birbirinden ayrilinis olabilir. Bu tüp segmentleri, daraltilmis bir
segmentle asagi yukari en azindan esit uzunluga, daraltilmis bir
segmentin en aziiidan üç kat veya en azindan veya en fazla dört katuzunluguna sahip olabilir.Kendi baslarina veya mikroreaktör parçasindaki reaksiyon tüpleri,
yukarida genel olarak tarif edildigi gibi çelikten, yüksek kaliteli
çelikten, seramikten, sinterli metallerden, alüminyumdan, plastikten,
deniirsiz agir metallerden, soy metallerden imal edilebilir. Tercih
edilen tüp malzemeleri; tüm demirler, demir alasimlari, krom-nikel
çelikler, nikel çelikler (örn. Hastelloy alasimlari), titanyum, tantal,
silisyum karb'ür, cam, seramik, altin, platin ve hatta plastik
malzemelerdir. Tercih edilen yapilardaki tüp çapraz kesitleri, yuvarlak
veya eliptik, bir daire segmenti formunda, kare, dikdörtgen veya
çokgen, özellikle besgen, altigen, yedigen, sekizgendir. Tüp çapraz
kesitleri simetrik olabilir, örn. bir veya en az 2, 3 veya en az 4 ayna
düzlemi dolayinda olinak üzere tekli ayna siinetrisine veya çoklu ayna
simetrisine sahip olabilir. Tercih edilen yapilarda, bu tüp çapraz
kesitleri, tüpün iç çapraz kesitini yansitirlar. Tüpün dis foriiiu
opsiyonel olarak baska forma veya iç çapraz kesitle ayni forma sahip
olabilir. Tüpler düz olabilir, farkli patemlere göre bükülmüs olabilir
veya içeride kilavuzlanan akimi, tüp içindeki vasatlarin akis
saptirmalari yoluyla karismasini saglayacak sekilde etkileyen belirliçapraz kesit daralmalarina sahip olabilir. Tüpteki daralmalar arzu13edilen herhangi bir paternde (tekrarlayan paternler de dahil)
olusturulmus olabilir. Bu nokta, reaktanlarin karistirilmasi için
fikstürler içeren bilindik tüp reaktörlere nazaran belirleyici bir avantaj
olusturur. Plastik tüplerde uygun tüp sikismasini elde etinek için, örn.
disaridan sikma elemanlari takilmis olabilir. Dolayisiyla rijit
malzemelerin yaninda esnek hortum malzemesi de kullanilabilir.
Tercih edilen yapilarda mikroreaktör parçasinin tasiyici malzemeleri,
demir, demir alasiinlari, krom ve krom-nikel çelikleri, nikel çelikleri
(Hastelloy alasimlari), titanyum, taiital, silisyum karbür, cam, seramik,
altin, platin, plastik veya baska alt-grup nietalleri ve geçis metalleri,ayrica bunlarin karisimlari arasindaii seçilir.Bulusa uygun reaktörün tüpleri veya bulusa uygun tüpler, örn.
ayrilmis formda olmak üzere yigiii malzeme olarak da (örn. Sekil
15g3de gösterildigi gibi) temin edilebilir ve iieticede reaksiyon tüpleri
ancak bu tip ayri bilesenlerin baglanmasi yoluyla ortaya çikabilir veya
reaksiyon tüpleri yigin malzemenin islenmesiyle (örn. niatkapladelininesiyle) olusturulabilir.Tercihen reaksiyon tüpleri 0,05 mm ilâ 1 mm ölçüsünde iç çapa sahip
kapiler borulardir veya en az 1 mm ilâ örnegin 20 mm”ye kadar, 15
nimsye kadar, 10 mm”ye kadar, 8 mm”ye kadar veya 5 1nm°ye kadar
varan imal edilebilir araliklarda çaplara sahip olan baska tüplerdir.
Reaksiyon tüpleri disaridan oyuk-seklindeki girintinin içine
oturtulabilir. Bu reaksiyon tüpleri tercihen mikroreaktör parçasindakullanilir.Reaksiyon tüpleri, mikroreaktör aksamina örnegin dalgali veya14kivrimli tarzda, ayrica karismayi destekleyici çesitli saptiricilarla
birlikte disli, testere-disli veya dikdörtgen formunda (Sekil l6a-f)
gömülmüs olabilir. Reaksiyon tüpleri mikroreaktör parçasinin oyuk-
seklindeki girintilerine sokulur ve oyuk-seklindeki bu girinti içinde bir
isi tasiyici vasati sevk etmek veya baska isitma malzemelerini, örnegin
tüpün indüktif olarak isitilmasi için bir indüksiyon bobinini içine
almak içiii uygundur. Indüksiyon bobinli yapi özellikle tercih edilir,
çünkü böylece seçili tüplerde veya tüp segmeiitlerinde bilhassa yüksek
sicakliklar ayarlanabilir. Bunun için, örn. yüksek frekansli bobin gibi
tercihen tüpün etrafina sarilarak tertip edilmis siradan bir indüksiyonbobini kullanilabilir.Mevcut bulus, bir baska özelligi itibariyle, her biri yukarida tarif
edilen gibi bir plaka gövdesine sahip en az iki mikroreaktör parçasi
içeren bir niikroreaktörle ilgili olup, burada farkli mikroreaktör
parçalarinin reaksiyon tüpleri baglanti uçlari üzerinden bir baglantielemani ("plaka baglantisi") yoluyla baglanmislardir.Baglanti elemanlari, tercihen, reaktör parçalarinin dis tarafina modüler
olarak basitçe takilabilen baglanti bloklaridir. Mikroreaktör
parçalarinin girintilerine, reaksiyon ürünlerini sevk etmek için tüpler
yerlestirilir. Bir uçta, mahfaza plakasi içinden geçirilerek, içinden
reaksiyon tüpleriniii itilebilmesine olanak veren ve contalar yoluyla
öm. baglanti bloklari formundaki reaksiyon tüpü baglanti
elemanlarinin içine uzanan geçitler konumlandirilmistir. Baglanti
elemanlari sadece saptirici ve bir sonraki tüpe baglanti olarak islev
görebilecegi gibi, bunun disinda besleme noktalari, karistirmanoktalari veya ürün çekme noktalari olarak da tasarlanabilir. Bu15düzenleme sayesinde, reaksiyon tüpleri, reaksiyona ve reaksiyon
zamani gereklerine bagli olarak uyarlanmis baglanti bloklariyla veya
uygun tüp baglantilariyla baypas edilebilir ve böylece sistemin
esnekligi ve modülerligi artirilir. Baglanti elemanlarinin inalzemeleri
sunlar olabilir: Çelik, yüksek kaliteli çelik, serainik, sinterli metaller,
alüminyum, plastikler, demirsiz agir metalle, soy metaller. Baglanti
elemanlari, ayrica, sogutma veya isitma vasatlarini beslemek veya
tahliye etmek için oyuk-seklindeki girintilerin içinde deliklere sahipolabilir.Mikroreaktör, bulusa uygun mikroreaktör parçalarindan en az iki veyadaha fazla sayida içerir.Bir mikroreaktör parçasinin reaksiyon tüpü, tercihen tüin mikroreaktör
parçalarinin reaksiyon tüpleri, ikisi de ilgili reaktör blogunun plaka
gövdesinin bir dis tarafinda sonlanan en az iki baglanti ucuna sahiptir.
Plaka gövdesinin ayni dis tarafinda sonlanan bu baglanti uçlari,
özellikle yukarida sözü edilen, plaka gövdesine tam-oturacak sekilde
eklenebilen baglanti bloklari gibi baglanti elemanlari yoluyla olmaküzere, birbirine modüler olarak basitçe baglanabilir.Baska yapilarda, reaksiyon tüpleri, opsiyonel olarak reaksiyon
akiskaninin reaksiyon tüpüne girisi/reaksiyon tüpünden çikisi için bir
giris agzi veya çikis agzi ve/Veya akiskanin, oyuk-seklindeki girintinin
olusturdugu bir kanala girisi/kanaldan çikisi için bir giris agzi veya
çikis agzi içeren bir baglanti elemani yoluyla birbirine baglanabilir.
Genel olarak, farkli mikroreaktör parçalarinin reaksiyon tüpleri fisbaglantilari, borular veya hortumlar yoluyla baglanmis olabilir.16Bulusa uygun modüler mikroreaktör, girintiler içinde sevk edilen isi
tasiyici vasat yoluyla farkli sekillerde isitildiklarinda veya
sogutulduklarinda çesitli siralarla farkli sicaklik kademelerini temsil
edebilen çesitli mikroreaktör parçalarini yerlestirmeye olanak verir.
Dolayisiyla, ayri mikroreaktör parçalari arasinda termal bir yalitiin
eleinaninin temin edilmesi tercih edilir. Böyle bir termal yalitim
elemani, ömegin yalitim malzemesinden veya bir aralik elde etmek
için iki plaka arasina sikistirilan ayri ayri yalitiin gövdelerinden
hazirlanmis bir plaka olabilir.Mevcut bulus, bir baska özelligi itibariyle, yukarida tanimlanan gibi
en az iki mikroreaktör parçasi ve mikroreaktör parçalarinin reaksiyon
tüplerini baglamak için tercihen bir baglanti elemani içeren bir
mikroreaktörü iinal etmeye yönelik bir kitle ilgilidir. Mevcut bulus,
ayni zamanda, mikroreaktör parçalarinin birlestirilmesi ve opsiyonel
olarak reaksiyon tüplerinin baglanmasi suretiyle bir mikroreaktörûn
imal edilmesine yönelik bir yöntemle de ilgilidir. Söz konusu kit, tek
tek mikroreaktör parçalarini konumlandirmak için örnegin özellikle
tespit kelepçeleri, baglama çubuklari ve kilitleme kiskaçlari gibi tespit
elemanlari da içerir. Bunlara ek olarak, oyuk-seklindeki girintilerin
içinden akitilacak sicaklik kontrolü vasatlarini baglamak için ayrihortumlar da temin edilebilir.Mevcut bulusun bir baska özelligi, yukarida tarif edilen gibi bir
inikroreaktör parçasinin, reaksiyon tüpünün veya mikroreaktörün,
reaksiyon tüplerinde iki akiskani karistirmak için kullanimiyla
ilgilidir. Yukarida önceden açiklanmis oldugu gibi, bulusa uygunreaksiyon tüplerinin, bir yandan tüplerin içinden geçen akisin17türbülansini artirmak, diger yandan sivilari asimetrik olarak saptirinak
amaciyla, Örnegin bükümler yoluyla olusturulmus çentikler gibi
çapraz kesit daralmalariyla birlikte kullanilmasi 'Özellikle avantajlidir.
Dolayisiyla, akiskanlarin bir einülsiyon veya dispersiyon
olusturmalari ve örn. baska sekillerde fiziki olarak karistirilabilir
olmamalari özellikle tercih edilir. Baska bir yapiya göre, her iki
akiskan arasinda bir kimyasal reaksiyona yol açmak için,
karistirmanin bulusa uygun mikroreaktör parçalari, reaksiyon tüpleri
veya reaktörler kullanilarak yapilinasi tercih edilir. Pek tabii ki ikiden
fazla akiskan da kullanilabilir; örnegin mikroreaktöre göre ilk önce iki
akiskan karistirilabilir, baska bir giris agziyla bir üçüncü akiskan
eklenerek iyice karistirilabilir vs. Akiskan olarak reaktanlar, hatta
bunun yaninda reaksiyon sonlandiricilar kullanilabilir. Tercihen en az
iki mikroreaktör parçasina sahip bir mikroreaktör kullanilir ve
mikroreaktör parçalarinin reaksiyon tüpleri, tercihen bir isi tasiyici
vasat, tercihen de oyuk-seklindeki girintiler içinde sevk edilen su
yoluyla farkli sicakliklara kadar isitilir veya sogutulur.Isi tasiyicilar, 'Örnegin isitma veya sogutma akiskanlaridir ve örn.
sivilardan, buhardan veya gazlardan olusabilir. lsi tasiyici reaksiyon
tüpleri içinde akan akiskana veya reaksiyon karisimina esyönlü akista,
karsi akista, çapraz akista yönlendirilebilir. Isi tasiyici ayri ayri her bir
plaka gövdesine beslenebilir ve oradan uzaklastirilabilir veya seri yada paralel baglanabilir.Kombine edilebilir veya alternatif ilave yapilarda, oyuk-seklindeki
girintinin içine, tüpü veya tüp segmentlerini isitmak için bir veya
birden çok indüksiyon bobini sokulur. Indüktif isitmayla 200°C ilâ600°C araliginda veya bunun üzerinde sicakliklar mümkündür.18Dolayisiyla, bu, yüksek sicaklik reaksiyonlari için özellikle tercih
edilir. Indi'iktif isitma için, indi'iksiyon bobinlerinden ayri olarak,
tercihen oyuk-seklindeki girintiler de sudan arindirilmistir. Tüple
aralarinda bir boslugun olmasi durumunda, girintiler, gazla
doldurulabilir veya havasiz birakilabilir ya da indüksiyon bobinlerineve reaksiyon tüplerine tam oturacak sekilde yaslanabilir.Iki akiskaniii bir karistirina noktasinda, bunlarin farkli hizlarla
karistirilmalari, tercihen en az 2-kat, tercihen en az 3-kat, özellikle en
az 4-kat Ölçüsünde hiz farklariyla karistirilmalari tercih edilir. Böylece
iki akiskaniii birbirine drifuzyonu gerçeklesir ve bu da neticede verimlibir karismaya yol açar.Ayrica, iki akiskanin karistirma noktasinda 140o ilâ 220°, tercihen
160° ilâ 200° araligindaki açilarla, özellikle tercihen 180o açida
birbiriyle bulusmalari da tercih edilir. Bu, iki akiskanin yukarida
bahsedilen difüzyonunu destekler. Akiskanlarin sonraki akisi, örnegin
karistirilacak olan iki akiskaiiin giris 'diplerine 90° kaydirmali olarak
devam ettirilebilir. Örnegin, önceden mikroreaktör parçasiiidaki bir
reaksiyon tüp içindeii geçisini tamamlayan bir akiskan bir reaksiyon
tüpü içinden beslenebilir ve bir ikinci akiskan baglanti elemanindaki
bir giris agzindan beslenebilir. Daha sonra karisim, mikroreaktör
parçasindaki bir baska reaksiyon tüpüne yönlendirilir. Iki akiskanin
karisim konumundaki hizi, bir karistirma jetinin basinci ve çapraz
kesiti yoluyla, tercihen belirli sayida delik içeren bir delikli plakanin
seçimi yoluyla ayarlanabilir. Örnegin sabit delik çaplarinda belirli
sayida delikle ayarlanmis belirli kümülatif delik çapraz kesitlerinesahip olan spesifik prefabrike delikli plakalar sayesinde, mevcut19bulusa uygun bir modüler mikroreaktör belirli uygulamalar ve akishizlari için ayarlanabilir.Mikroreaktörün tüpleri yüksek basinçli reaksiyonlar için de uygunluk
gösterir ve örnegin bir akiskaniii giris basinci en az 1 bar, en az 5 bar,
tercihen en az 8 bar, özellikle tercihen en az 10 bar olabilir. Ancak
örnek olarak verilen bu basinçlar kisitlayici olarak alinmamali, sadece
tercihli örnekler olarak kabul edilmelidir. Akiskaiiin giris basinci pek
tabii ki tüplerin veya akis kiricilarin geometrisine ve sayisina göre
(türbülansli girdapli akislar için) ve onunla baglantili basinç kaybina
göre seçilebilir. Tercihen, reaktörün basinç kaybini uygulayabilen (O-
160 bar) uygun bir tasima besleme araci (volümetrik veya kütleiliskili) kullanilir.Tercihen reaksiyon tüplerinin içinde sevk edilen akiskanlardan biri bir
sividir; reaksiyon tüpünde birinci akiskanla karistirilan bir ikinci
akiskan bir sivi, bir gaz veya bir süperkritik akiskandir. Mevcut bulusa
göre çesitli akiskanlarin her türlü kombinasyonu mümkündür, örnegin
sivi-sivi karisimlari, gaz-sivi karisimlari, gaz-süperkritik akiskan
karisiinlari veya sivi-süperkritik akiskan karisimlari katilabilir veya
karistirilabilir. Keza sivilarin, gazlarin veya süperkritik akiskanlarin
vorteksli veya akiskaiilastirilinis kati partiküllerle karistirilmasi da
mümkündür. Akiskanlastirilmis kati partiküller, örnegin, kimyasal
reaksiyon için kullanilan katalizör partikülleridir.Mevcut bulus ilaveteii asagida siralanan sekiller ve örnekler yoluyla
daha ayrintili olarak açiklanmistir, ancak bulusun sadece bu örneklerlekisitlanmis olmadigi akilda tutulmalidir.
20Sekillerde gösterilenler sunlardir:Sekil 1 Baglanti eleinanlari yoluyla birlestirilmis birden çok
mikroreaktör parçasindan olusan bir mikroreaktörün üç-
boyutlu bir görünüs'udür;Sekil 2 Reakt'orün bir yandan görünüsüdür;Sekil 3 Reaktörün 'Ön görünüsünde çesitli baglanti fis elemanlari
içinden alinmis bir kesittir;Sekil 4 Reaksiyon tüpleriyle birlikte tek tek girintilerin
görülebildigi bir reaktörden alinan bir çapraz kesittir;Sekil 5a Bir plaka yüzündeki girintilerin ve reaksiyon tüplerinin
gösterildigi bir mikroreaktör parçasinin üstten
görünüsüdür;Sekil 5b Bir mikroreaktör parçasinin üstten görünüsüne ait bir
alternatif 'Önden görünüstür;Sekil 6 Bir baglanti elemanina sahip olan bir reaksiyon tüpünün
baglantisi içinden alinan bir kesitin yandan görünüsüdür;Sekil 7a, b, c Çapraz kesit daralmalarina ve çapraz kesitgenislemelerine sahip reaksiyon tüpleridir;Sekil 8 Bir reaksiyon tüpünün tek-tarafli bir çapraz kesitdaralmasidir;
Sekil 9Sekil 10Sekil llSekil 12Sekil 13Sekil 14Sekil 1521Bir baglanti elemaninin içinden bir çapraz kesitin üstten
görünüsü olup, buradaki baglanti elemani ilave birakiskan giris agzina veya akiskan çikis agzina sahiptir;Reaksiyon tüpünün içine girinti yapan birden çok deligi
bulunan bir karistirma lanslna sahip bir baglantiparçasidir;a) bir baglanti fis elemanidir, b) ilave bir akiskan giris
agzina veya çikis agzina sahip bir baglanti fis eleinanidir
ve c) yan yana duran reaksiyon tüpleri için iki giris veya
çikis agzina sahip olan, tüp baglayicisi olmayan birbaglanti blogudur;Bir tasima veya montaj fikstürünün üzerine takilmis birmikroreaktörün önden ve yandan görünüsüdür;Reaksiyon tüplerinin belirli bir baglanti düzenine sahip
oldugu bir mikroreaktörün 'Önden görünüsü olup, verilen
rakamlar Sekil 2 ve 3°te referans yapilan konumlari temelalinaktadir VeBir farkli uzunluklarda karistirma lanslari içeren bir
karistirma lansinda kullanim için karistirma elemani
olarak bir delikli disktir, a) çapraz kesit üsttengörünüsüdür, b) kesit yandan görünüstür.Çesitli tüp veya tüp çapraz kesiti formlaridir, özellikle (a)
daire, (b) daire segmenti, (c) kare, (d) dikdörtgen, (e)
dikdörtgen, (f) sekizgen formlaridlr. Seki115g°de dairesel22iç çapraz kesite ve dikdörtgen bir dis çapraz kesite sahip
bir sekillendirilmis tüpün ayrilabilir bir yapisigösterilmistir.Sekil 16 Bir mikroreaktör parçasina dösenebilecek çesitli tüp
formlari, 'Özellikle (a) sarmal, (b) serpantin, (c) çentikli,
(d) testere disli, (e) açilir veya (f) dikdörtgen formundatüp büküm formlaridir.Sekil 17 lndüktif tüp isitma için sarimli spirale (1) sahip bir
reaksiyon tüpüdür (2).Örnekler:
Ornek 1: Konstrüksiyon tarifiMikroreaktör modüler bir konstrüksiyonla karakterize olup, böylece
kalma süresi vs. gibi parametreler çok çesitli reaksiyonlarauyarlanabilir.Bir modül plakasi veya bir mikroreakt'or parçasi (l), reaksiyon
tüplerinin (21) girintiler (22) içinde kilavuzlandigi bir plaka
gövdesinden meydana gelir. Reaksiyon tüpleri (21) U-formunda
fikstürler (24) yoluyla girintilerin (22) içinde stabilize edilir. Tüpler 'Ön
tarafta reaksiyon vasatlariyla beslenir. Plaka gövdesindeki (l)
girintiler, reaksiyon için gereken sicakliklari ayarlamak amaciyla
sogutma veya isitma sivisi için kilavuz islevi görür. Mikroreaktör bir
isi degistirici olarak tasarlanmistir ve sogutma ya da isitma
operasyonu hem esyönlü akimla, hem de karsi yönlü akimla icraedilebilir. Isitma vasatlari için besleme (9, 10) plaka gövdesinin sol ve
23sag tarafindan yapilir. Baglantilar, delikler girintinin en yüksek
noktasinda bulunacak sekilde ve böylece varolan havanin
kaçabilmesine olanak verecek sekilde tasarlanabilir. On tarafa esnek
konumlandirilabilen tüp baglayicilar (20) takilir. Tüp kelepçelerinin
(8) kullaniini yoluyla tüp uzunlugu reaksiyon için spesifik olarak
uyarlanabilir. Tüp kelepçeleri (8) ayni zamanda ayri modüller arasiiidabaglanti islevi de görür.Mikroreaktör, `Örnegin birden çok reaktanin, örn.,l. reaksiyon vasatlarinin reaksiyon sicakligina kadar isitilmasi(l. Modül)
2. vasatlarin reaksiyonu (2. - 4. Modül)3. çözeltinin seyreltilmesi ve reaksiyonun durdurulmasi (5.Modül)
gibi birden çok adiinda reaksiyonu için teinin edilebilir.Bu durumda her bir reaksiyon tüpü segmenti veya mikroreaktörparçasi ayri modülleri temsil eder.1 - 4 modülleri ayni sicaklik seviyesinde çalistiklarindan dolayi ayni
islevsel düzleinde bulunurlar. Baska bir sicaklik seviyesi söz konusu
oldugunda 5. modül dogrudan 4. modüle bitisinez. Bunlar bir ara
mesafe parçasi (3) ve yalitim plakasi (2) yoluyla konum olarakbirbirinden ayrilabilir.24Reaktörün Sekil l°e uygun özel yapisinda, örnegin kapak modülü (2)
veya yalitiin gövdesi (3) yoluyla birbirinden ayrilabilecek ayri
mikroreaktör parçalarinin (1) veya modüllerinin konstrüksiyonu öriiek
mahiyetinde gösterilmektedir. Tek tek mikroreaktör parçalari ve
plaka-yalitim gövdeleri, baglaina çubuklari (5) ve kilitleme kiskaçlari
(6) yoluyla tespit edilen tespit kelepçeleri (4) vasitasiyla tutulur.
Reaktörün altinda forklift atasinani (7) formunda bir ayak bulunur.
Ayri mikroreaktör parçalari baglanti elemanlari ("plaka baglayicilar")
(8) yoluyla baglanir. Bir plaka gövdesi içindeki ayri reaksiyoii tüpleri
örnegin baglanti bloklari (20) formunda tüp baglanti elemanlari
yoluyla baglanir. Ayri ayri plakalar sogutma vasati giris akimlari veya
çikis akimlari (9) ya da isitma vasati giris akimlari veya çikis akimlari
(10) içerebilir. Isi tasiyici vasat olarak bu sogutma a janlari veya isitmaajanlari plakalariii içinden girintilerde (22) kilavuzlanir.Mikroreaktörde, örnegin bir A akiskani için bir giris (11), bir B
akiskani için bir giris (12), bir A/B karisimi için bir çikis (13), bir C
reaksiyon akiskani içiii bir giris (14), baska bir plakada A/B reaksiyon
karisimi için bir besleme hatti (15); alternatif olarak bir A/B/C
karisimi içiii bir çikis (burada: serbest baglanti ucu 16), baska bir
plakada A/ B/C karisimi için bir besleme hatti (17), D reaksiyon vasati
için bir besleme hatti (18) ve bir ürün bosaltma hatti (19) gibi birden
çok reaksiyon vasati girisi ve besleme hatti bulunabilir.Sekil 2°de, alti farkli plaka gövdesi (l) içeren bu reaktör için C
kesitinin (Sekil 3) ve B kesitinin (Sekil 4) çizilerek belirtildigi birsematik yandan görünüsü verilmistir.Sekil 3”te, plakalarin tüplerini baglamak için çesitli baglanti25elemanlarindan (boru baglayici) (20) alinan bir kesit gösterilmistir.Burada ayri plakalar plaka baglayicilar (8) yoluyla baglanmislardir.Sekil 4,e göre, bes farkli plakadan olusan bir reaktörden alinan ve
reaksiyon tüplerinin (21) oyuk-seklindeki girintilere (22) nasil
gömülmüs olduklariiii grafik olarak gösteren bir çapraz kesit
gösterilmistir. Buradaki ayri plakalar contalar (23) yoluyla sizdirmaz
kapatilabilir.Sekil 5a'da görüldügü üzere, girintiler içindeki tek tek tüpler fikstürler
(24) yoluyla saptanabilir. Tek tek plakalari baglama çubuklari (5)
yoluyla tespit etmek için, bunlari saptamaya yönelik çentikler (25)
temin edilmistir. Sekil 5b”de, ilaveten, modülün bir besleme/bosaltma
noktasi (11), modülün bir giris noktasi (12), bir bosaltma noktasi (13),
bir karistirma girisi (l3b) ve bir besleme/bosaltma noktasi (11b)
gösterilmistir. Ayrica bir isi tasiyici vasat besleme hatti (22b) veya isitasiyici vasat bosaltma hatti (22a) çizilmistir.Sekil 6°da, bir plaka gövdesine (1) takili durumdaki bir baglanti
elemanindan alinan bir çapraz kesitin yandan görünüsü gösterilmistir.
Burada, tüp (21) için, derinlerde baska bir tüpe çikabilecek bir
baglanti elemani temin edilmistir. Buradaki durumda baglanti
elemani, plakanin (21) reaksiyon tüpü içine uzanan bir tüpe (27) sahip
olan bir baglanti blogu (26) olarak gösterilmistir. Bu tüp (27) bir
dagitma elemani (30) yoluyla mühürlenmistir. Dagitma elemani (30)
içinde delikler temin edilmis olup, böylece farkli yönlerden
(açilardan) gelen akiskanlar reaksiyona beslenebilir. Ayri baglanti
noktalari, çekme contasi (28) veya baski contasi (29) olaraktasarlanabilecek contalar (28, 29) yoluyla mühürlenir.26Sekil 7a”da, çapraz kesit daralinalarina (31) veya çapraz kesit
genisleinelerine (32) sahip bir reaksiyon tüpü (21) gösterilmektedir.
Bunlar, tercihen, örn. 50 mm°lik düzenli araliklarla (a) düzenlenmistir;
Sekil 7b,de, yuvarlak veya küre seklinde çapraz kesit daralmalarina
sahip bir reaksiyon tüpü gösterilmektedir ve Sekil 7csde, yuvarlak
çapraz kesit genislemeleri ve reaksiyon tüpünün çapraz kesitine egiinli
açi yapan egik çapraz kesit daralinalarina sahip bir reaksiyon tüpügösterilmektedir.Sekil 8”de, bir i iç çapina (örn. 5 mm), bir a dis çapina (örn. 6 mm)
sahip bir çapraz kesit daralmasindan alinan bir çapraz kesit ve çapraz
kesit daralmasi (b) (örn. 1,51 mm) gösterilmektedir. Bir çapraz kesitdaralmasi için pek tabii ki baska ölçüler de öngörülmüs olabilir.Sekil 9'da, tüpleri (21) baglayan bir baglanti elemani (20)
gösterilmektedir. Burada ilaveten bir giris ve bir çikis noktasi (34)
temin edilmistir. Tüpler (21) ve giris noktasi (34), delikli diskler
seklinde tasarlanmis olan karistirma jetleri (33) yoluyla ortak birkanala, oradan, yanda bulunan bir tüpün (35) giris noktasina ulasir.Sekil 10°a göre, bir baglanti blogu elemani (37) üzerindeki bir giris
borusunun (41) üzerinde bir enjeksiyon lansinin (43) gösterildigi bir
giris noktasi (40) gösterilmis olup, bu enjeksiyon lansi bir merkezleme
parçasi (43b) yoluyla kapatilmistir ve çesitli delikler yoluyla tüpün
(21) içine çikar. Birden çok deligini kullanimi sayesinde, içeriye
alinan akiskan çesitli noktalarda tüpün (21) içine sürekli olarak sevkedilir. Tüp (21) dogrudan bir baska baglanti tüpüne (42) baglanir. Isi27tasiyici vasat içeren girintiler (22) bir baglanti noktasi (36) üzerinden
bitisik tüplere baglanabilir veya vasat içeriye alinabilir ya da disariya
verilebilir. Tüp (21) bir kovan (39) ve bir vida somunu (38) yoluylatespit edilir.Sekil 11”de, bir yaridan, tüpler (21) arasinda basit fis baglantisi a)
olarak tasarlanmis olan çesitli fis elemanlari a), b), c) gösterilmistir.
Yapi b)'ye göre, fis elemaninda (20) ilaveten bir akiskan giris ve çikis
noktasi bulunur. Sekil 11”deki c) yapisina göre, fis elemani (20b)
baglanti eleniani olarak degil, iki komsu tüp için giris ve çikis olaraktasarlanmistir.Sekil 12°de, Sekil 1”de gösterilen inikroreaktörün bir önden ve yandangörünüsü gösterilmektedir.Sekil 13°te, özel olarak baglanmis bir reaktörün çizimde resmedilinis
1-70 konumlarini içeren bir önden görünüsü verilmektedir. Buradaki
konum 1°e göre, bir akiskanin (A) akiskan girisi (Sekil 1°de 11)
gösterilmistir. Konum 2°ye göre akiskan (B) beslenir. Konum 3°teki
tüp akiskan A/B karisimini isitmaya yarar. Konum 4, A/B bosaltimini,
konum 5 ise reaksiyon vasati-C girisini göstermektedir. 6-12
konumlari C akiskanini isitmaya yarayan tüpleri gösterir. Dolayisiyla
alttan birinci modül A/B ve C°nin paralel olarak isitilmasina yarar. C
akiskani konum 12°den konum 13'e ikinci modüle sevk edilir. Konum
14”te A/B akiskan karisimi ikinci modüle beslenir. Konum 15-49°daki
tüpler A/B/C kimyasal reaksiyonuna hizmet eder. Konum 50”de D
akiskani beslenir. Konum 51-59idaki tüpler reaksiyona veya Dakiskaiiinin bir reaksiyon sonlandirici olmasi durumunda bir
28reaksiyonun sonlandirilmasina ve sicaklik kontrolüne yarar. Konum
60 ürün akisini gösterir. 61-68 konumlarina göre isitma vasati beslenir
veya uzaklastirilir ve 68 ve 70 konumlarina göre sogutma vasatibeslenir veya uzaklastirilir.Sekil 14”te, delikli disk formundaki bir karistirma jeti içinden ileriye
uzanan dört farkli enjeksiyon ignesi formunda bir karistirma lanslari
gösterilmektedir. Enjeksiyon ignelerinin farkli araliklarla (bl, b2, b3)
kademeli olarak kaydirilmasi yoluyla farkli karistirma bölgelerikontrol edilebilir.
Ornek 2: Operasyon
BeslemeSekil 13”e göre baglanmis bir mikroreaktördeki bir reaksiyon için,
gereken kimyasallar pompalar yoluyla 1. modülde temin edilmis olan
besleme noktalarina veya karistirma noktalarina tasinirlar veburalardan da mikroreakt'orün içine ulasirlar.Besleme noktalari: Akiskan A Konum lAkiskan B Konum 2 (Karistirma noktasi)
Akiskan C Konum 5Akiskan D Konum 50 (Karistirma noktasi) Sogutma/Isitma vasatiyla besleme pompalar vasitasiyla yapilir ve
vasat uzun tarafta bir % inç Swagelok vida baglantisi içinden girisyapar ve karsi taraftan çikar (Konum 61-70). 1-4 modülleri ayni
29sicaklik seviyesinde çalistirildiklarindan dolayi, isitma sivisi için ortak
bir besleme hatti yoluyla beslenirler. Sayet sicaklik seviyesi farkliysabesinci modüldeki besleme ayri bir hat üzerinden yapilir.
KaristirmaReaktanlar bir karsi akis mikseri içinde karistirilir ve burada
reaktanlar belirgin ölçüde daha yüksek hizlarla birbirine çarpar. Hiz
artisi karistirma levhaciklari yoluyla elde edilir. Karistirilan reaktanlarbaska bir karistirma levhacigi yoluyla reaksiyon tüpüne geri beslenir.Karistirma noktalari asagidaki konumlarda bulunur: Karistirma noktasi 1 Konum 2
Karistirma noktasi 2 Konum 14
Karistirma noktasi 3 Konum 50
ReaksiyonKaristirma konum 14”te baslatilir ve bu konumda C akiskani bir karsi
akis mikseri yoluyla A/B akiskan karisimina eklenir. Gereken kalmasüresi tüplerin veya modüllerin sayisi yoluyla ayarlanabilir.
SeyreltmeKonum 50”de D akiskaninin eklenmesi suretiyle, reaksiyon seyreltme
Ve sicaklik degisikligi yoluyla kesintiye ugratilir. Iki akis yine birkarsi akis mikseri içinde karistirilir.Ur'ûn çikisi 30Ürün konum 60°ta yaklasik 40°C sicaklik ile disariya Çikar.Aparati açmadan önce reaksiyon odalari veya sogutma devresi
mutlaka bosaltilmis olmalidir. Aparati açmak için kilitleme kiskaçlari
çözülür ve bunlarla baglama çubuklarinin Vidalari sökülür. Ardindan
baglama çubuklari ve tespit kelepçeleri reaktörden uzaklastirilabilir.Bu noktada reaktör tek tek modüllerin çikarilmasi suretiyle açilabilir.Kurulum için reaktör modüllerinin tekrar dogru bir sekilde üst üste
konulmalari ve modüllerin hizali ve sizdirmaz konumlandirilmis
olduklarinin kontrol edilmesi gerekir.Ardindan baglama çubuklari, tespit kelepçeleri ve kilitleme kiskaçlari
reaktöre baglanir ve baglama çubuklari kilitleme kiskaçlari vasitasiylaön-gerdirilir ve sonra kilit çevrilir.
Ornek 3: Operasyon degerleriTakip eden örnekte belirli akis oranlari ve basinç oranlari asagidaki
Tablo lsde belirtile parametre degerlerine atifla 'Örnek mahiyetinde
verilecektir. Bulusa göre tasarlanmis olan mikroreaktör çap (2)”ye
sahip reaksiyon tüpleriyle donatilmis ve buna uygun kütle akis
hizlariyla (1) çalistirilmistir. Spesifik yüzey/hacim orani (3) reaktörtasarimi ve geometrisi temelinde hesaplanmistir.
31Tablo 1: Parametre 1 Akis orani [kg/saat] 0,1 1 82 T'ûp iç çapi [mm] 1 3 5,003 Yüzey/Hacim [mz/m3] 4000 1333,33 800,00
Bos t'i'ip hizi [m/s]4 Akiskan A 0,40 0,44 1,275 Akiskan B 0,03 0,04 0,116 Karisim 1 0,43 0,48 1,387 Akiskan C 0,29 0,32 0, 938 Karisim 2 0,72 0,80 2,319 Akiskan D 0,35 0,39 1,1310 Ürün 1,07 1,19 3,44
Jetteki hiz [v2/v1]1 1 Akiskan A 4,5012 Akiskan B 75, 0013 Karisim 1 4,5014 Akiskan C 7,2015 Karisim 2 4,5016 Akiskan D 7,2017 Ürün 4,50
Hacim akisi/ Y'i'izey [l/hmz]18 Akiskan A 257 771 128619 Karisim 1 280 841 140220 Akiskan C 38 113 18921 Karisim 2 29 88 14722 Ürün 140 419 699
32 Reynold sayisi23 Akiskan A 1326 4421 21221
24 Karisim 1 88 293 1407
Akiskan C 265 884 4244
26 Karisim 2 221 735 3529
27 Urün 414 1381 6629Toplam basinç kaybi [bar] 33,0 4,5 13,73
28 Basinç kaybi orani [%1
29 Akiskan A 0 1 2
Karisiin 1 4 4 4
31 Akiskan C 3 3 3
32 Karisim 2 70 69 68
33 Ürün 23 23 23
34 Nusselt sayisi
Akiskan A 1,5 22,8 101,00
36 Karisim 1 25,0 33,6 44, 84
37 Akiskan C 5, 9 6,2 37,44
38 Karisim 2 16,5 17,3 50,17
39 Ürün 12,1 14,1 89,86 A akiskani mikroreaktöre konum 1”debasinçli pompa yoluylabesleriinis ve birinci reaksiyon tüplerinde bir v1(4) bos tüp hiziylakonum 2sye (karistirma noktasi) tasinmistir.A akiskaniyla B akiskani karistirilmadan önce, A akiskani birkaristirma jeti yoluyla akis hizi ayarlamasi için beslenmistir. 33Karistirina jeti yoluyla ayarlanan V2/Vl hiz orani asagida (ll)
gösterilen gibi degerlere sahiptir. Konum 27de (karistirma noktasi) B
akiskani bir bos tüp hiziyla (5) beslenmistir. Birinci bos tüp hizini
artirmak için B akiskani da ayni sekilde bir karistirma jeti yoluyla
beslenmistir. Karistirma jeti yoluyla ayarlaiian V2/V1 hiz orani asagida
(12) gösterilen gibi degerler almistir. Elde edilen karisim (1) bir bos
tüp hiziyla (6) baglanti parçalari üzerinden ileriye tasinmis ve akiskan
hizini artirmak için karistirma jeti yoluyla beslenmistir. Karistirma
jetiyle ayarlanan v2/v1 hiz orani asagida (13) verilen degerlerialmistir.C akiskani reaktör'ûn 5 konumunda bir bos tüp hiziyla (7) sicaklik
kontrolüne beslenmis ve akiskan karisiininin (1) (A akiskanindaii ve B
akiskanindan olusur) yogun karistirilniasi için karistirma noktasi (2) -
konuin l4”e sevk edilmistir. Birinci bos tüp hizini artirmak için C
akiskani da ayni sekilde bir karistirma jeti yoluyla beslenmistir.
Karistirma jeti yoluyla ayarlanan V2/V1hiz orani asagida (14)
gösterilen degerleri almistir. Elde edilen karisim (2) bir bos tüp hiziyla
(8) ileriye tasinmis ve akiskan hizini artirmak için bir karistirma jeti
yoluyla beslenmistir. Karistirma jeti yoluyla ayarlanan V2/v1hiz orani
asagida (15) gösterilen degerleri almistir. Elde edilen karisim (2) kesin
ayarlanmis bir kalma süresi geçtikten ve reaksiyon tamamlandiktan
sonra konum 50°den önce düzenlenmis reaktör konumlariiidan
sicaklik kontrolü yapilarak alinmis ve karistirma noktasi (3) 7 konum
50°ye beslenmistir. Reaktörün 50 konumunda, D akiskani, akiskan
karisiminin (2) (A akiskanindan, B akiskaiiindan ve C akiskanindan
olusur) yogun karistirilinasi için bir bos tüp hiziyla (9) karistirma34noktasi (3)”e beslenmistir. Birinci bos tüp hizini (9) artirmak için D
akiskani da ayni sekilde bir karistirma jeti yoluyla beslenmistir.
Karistirma jeti yoluyla ayarlanan V2/vlhiz orani asagida (16)
gösterilen degerleri almistir. Elde edilen ürün akiskani bir bos tüp
hiziyla (10) ileriye tasinmis ve akiskan hizini artirmak için bir
karistirma jeti yoluyla beslenmistir. Karistirma jeti yoluyla ayarlanan
V2/Vlhiz orani asagida (16) gösterilen degerleri almistir. Elde edilen
ürün baska bir karistirma jeti yoluyla hiz ayarlamasina (17) sevk
edilmis, kesin ayarlanmis bir kalma süresi geçtikten sonra sicaklik
kontrolü veya isi uzaklastirmasi altinda son reaktör konumundan
alinmis ve müteakip isleme beslenmistir.Tek tek akiskanlarin, karisimlarin ve ürünlerin proses parametreleri
olarak hacim akisi / yüzey degerleri asagida 'Örnek olarak (18 - 22) içingösterilmistir.Tüp akislarindan kaynaklanan ve (23-25) için gösterilen Reynold
sayilari 80 ilâ 22.000 araliginda bulunmaktadir.Reaktör bölgesi üzerindeki toplam basinç kaybi, akis oraninin bir
fonksiyonu olarak 4 bar ilâ 33 bar araliginda degismekte olup, toplam
basinç kaybina katki yapan münferit akiskan ve karisim basinçkayiplari toplam basinç kaybinin % 1 ilâ % 70°i kadar olabilir.Isi transfer süreçleri yoluyla hesaplanan Nusselt sayilari akiskana vekarisima, ayrica ürüne bagli olarak 1-200 araliginda bulunur.35Örnek 4: Nitrotoluen üretimiSaf toluen (Kaynaina noktasi lll°C, Yogunluk : 0,87 g/ml)
mikroreaktöre (toluen saklama kabi) yüklenir. Stabilize nitrik asit
(agirlikça % 65 oranli konsantre nitrik asit, Yogunluk = 1,40 g/ml) ve
bunun yaninda sülfürik asit (agirlikça % 95-98 oranli konsantre
sülfürik asit, Yogunluk = 1,84 g/ml) nitratlaina asidi üretiini için ayri
tampon kaplari içinde hazirlanir. Nitrotoluenin kendini elde etme
reaksiyonu bulusa uygun mikroreaktörde gerçeklestirilir ve bu sirada
reaksiyon baslangiç maddeleri önceden hazirlanmis saklama
kaplarindan nitrojen yüksek basinci altinda tek tek besleme hatlariyoluyla mikroreaktöre beslenir.Nitrotoluen üretme amaçli reaksiyon akisi, Sekil 1°de gösterildigi gibi
modüler tasarlanmis olan ve bir reaksiyon bölgesi ve onun asagi
akisinda bir kalma süresi ve sogutma (sicaklik kontrolü) bölgesi
olinak üzere temelde iki bölge içeren bir mikroreaktör içindegerçeklesir.Mikroreaktörün reaksiyon bölgelerinin sicakligi, reaksiyon tüpleri
içinden sevk edilen reaktanlarin yaklasik 5-10°C”de tutulmalarisaglanacak sekilde kontrol edilir.Bu, tercihen, reaksiyon tüplerine bir sogutma sivisinin (sogutma
yaglari veya baska isi transfer vasatlari) uygulanmasi suretiyle tüp distarafindan kontrol edilen dolayli isi uzaklastirma yoluyla gerçeklesir.36Asagi akis konumlu kalma süresi ve proses sogutma bölgesinde
reaksiyon karisimi yaklasik 2°C - 6°”ye kadar sicaklik kontrolüne tabi
tutulabilir veya sogutulabilir.Reaksiyon kontrolü:Soguk sicaklik kontrolüne tabi tutulan mikroreaktör parçasinda toluen
karistirma islemi ve ayrica nitratlama asidi (nitrik asit ve sülfürik asit)
üretimi gerçeklestirilir.Mikroreaktörün nitratlama asidi üretimi için kullanilan reaksiyon
bölümü, proses teknolojisi bakimindan nitratlama asidinin sicakligi
°C”yi asinayacak sekilde tasarlanmalidir. Bu nedenle, ilk önce ayri
bir mikroreaktör bölümünde, konsantre nitrik asit, Sekil 6, Sekil 10 ve
Sekil 9°da gösterilen gibi bir jet enjeksiyon ve karistirma sistemi
yoluyla konsantre sülfürik asitle karistirilir ve karistirma islemiesnasinda derhal Sekil 9, konum 35 'deki tüplerin içinde sogutulur.Reaktanlarin (nitratlama asidi ve toluen) ilaveten karistirilmasi
suretiyle, Sekil 7a, 7b ve 8°de gösterilenler gibi bulusa uygun çapraz
kesit daralmalarina sahip olan tüplerin içinde nitratlama reaksiyonu
baslatilir. Sürekli karistirma, ayrica enerji besleme ve uzaklastirma
etkisi altinda gerçeklesen nitratlaina reaksiyonu, reaksiyonun yukari
akisinda reaktanlari karistirma asamasi ve ayrica reaksiyoiiun asagi
akisinda bekletme ve reaksiyonu sonlandimia asamasi, Sekil 15a-g ve
16a-fsde gösterilen çapraz kesit formlarina sahip mikroreaktörleriçinde de icra edilebilir.Mikroreaktör-reaksiyon bölgesinin sogutulmasi veya sicaklik37kontrolü, amaca uygun olarak, reaksiyonun ürününün 5-10°C
sicakligini asmamasi temin edilecek sekilde tasarlanir. Asiri reaksiyon
sicakliklarinda bir NOg-gelisimi baslar ve bunun mutlaka 'Önlenmesi
gerekir. Reaksiyonun sicaklik kontrolü (isi uzaklastirma veya isi
besleme), Sekil l”de oldugu gibi 9, 10 konuinlarindaki baglantilar
yoluyla gerçeklestirilir.Mikroreaktör içine Sekil 1, konum ll°de beslenen toluen,
mikroreaktöre eklenmis olan nitratlama asidiyle (nitrik asit ve sülfürik
asit) Sekil 5a°da gösterilen gibi kapiler borular ve reaksiyon tüplerinde
reaksiyona girerek 2-nitrotoluen (orto-nitrotoluen), 3-nitrotoluen
(meta-nitrotoluen), 4-nitrotoluen (para-nitrotoluen), 2,4 dinitrotoluenve su bilesenlerinden olusan bir madde karisimi olusturur.Literatürden bilindigi üzere, asil nitratlayici ajanlar (NOJ) sülfürik
M varliginda nitrik asitten olusur. Yan reaksiyon olarak izomer 2-
nitrotoluen ürünü de ortaya çikar (Römpp Chemie Lexikon, ThiemeYayinevi Stuttgart; 10. Baski; 1996).Aromatik nitrotoluenler benzeri halkasindaki bir metil grubu ve bir nitro grubu sübstitüentleriyle karakterizedirler. Sübstitüentlerin farkli
konumlanmalari neticesinde üç yapisal izomerin olusturdugu birkarisim elde edilir. Yapisal izomerler toluenin nitratlanmasi sirasinda karisim olarak ortaya çikarlar. Ancak metil grubunun yönetici
özelliklerinden dolayi 3-nitrotoluenin içerigi düsük olur. Tolueninnitrik asitle elektrofil aromatik sübstitüsyonu durumunda, ikincil sübstitüetin yönetiminde inetil grubunun indüktif etkisinin belirleyicioldugu literatürden bilinmektedir. Ana ürün olarak yaklasik % 65
38oraninda 2-nitrotoluen (orto-nitrotoluen), yaklasik % 30 oraninda 4-
nitrotoluen (para-nitrotoluen) ve % 5 oraniyla 3-nitrotoluen (meta-
nitrotoluen) olusur (Beyer/Walter: Lehrbuoh der Organischen Chemie,19. Baski, S. Hirzel Yayinevi, Stuttgart 1981)Reaktanlar modüler konstrüksiyonlu mikroreakt'orün (Sekil 1)
reaksiyon yolundan geçirildikten sonra, karisim, mikroreaktörün
siradaki bagli bölgesinde (Sekil 13, Konum 69 - 70) bulunan baglanti
(Sekil 1, Konuin 9) yoluyla sogutulur. Duruma göre su eklemek
suretiyle (Sekil 1, Konum 18) reaksiyon durdurulabilir ve böylece
dönüsüm orani etki altina alinabilir. Mikroreakt'or içindeki reaksiyon
tamamlandiktan sonra veya opsiyonel olarak durdurulduktan sonra,
asidik olarak tepkime veren reaksiyon karisimi sürekli olarakçekilebilir (Sekil 1, Konum 19), izole edilebilir ve saflastirilabilir.Nötrlestirme islemi, baglantili bir aparat içinde kesikli olarak haricen
veya mikroreaktör sistemine bütünlesik kesintisiz çalistirilan bir statikmikser yoluyla yapilabilir.Reaksiyon karisimi uzaklastirildiktan sonra buna soguk su (+2°C)
eklenir ve siklohekzan (kaynama noktasi 80°C, yogunluk = 0,78 g/inl)katildiktan sonra çalkalanir. Organik faz sirayla soguk suyla ve39doymus sodyum-hidrojen karbonat çözeltisiyle yikanir. Sodyum-
hidrojen karbonat muamelesinden sonra tekrar soguk suyla yikama
yapilir ve bir filtrasyon adimina tabi tutulmadan önce sodyum sülfat
üzerinde kurutulur ve kullanilan çözücü örn. döner evaporat'orde
distile edilerek ayrilir. Yagli bakiye ilaveten distile edilebilir ve
neticede 100 ve 130 0C arasinda bir kaynama araliginda hedeflene
ürün çekilebilir. Kristalize distilat gerektiginde kristallestirilebilir ve
4-nitr0toluen (para-nitrotoluen) ürünü elde etmek için metil alkol
içinde yeniden kristalize edilebilir. Kati distilasyon bakiyesi etil
alkolden yeniden kristalize edilebilir ve 2,4 dinitro-toluen ürün verimi
belirlenebilir. Urünün tam olarak ayrilmadigi noktada reaksiyonun 2-nitrotoluen (orto-nitrotoluen) verimi ifade edilemez.40TARIFNAME IÇERISINDE ATIF YAPILAN REFERANSLARBasvuru sahibi tarafindan atif yapilan referanslara iliskin bu liste,
yalnizca okuyucunun yardimi içindir ve Avrupa Patent Belgesinin bir
kismini olusturmaz. Her ne kadar referanslarin derlenmesine büyük
önem verilmis olsa da, hatalar veya eksiklikler engelleneinemektedirve EPO bu baglamda hiçbir sorumluluk kabul etmemektedir.Tarifname içerisinde atifta bulunulan patent dökümanlari:° DE 102004038555 B3 [0003] ° EP 1520838 A [0008]. DE 4410417 A1 [0004] - DE 3429010 A1 [0009]- wo 2007032810 A2 [0005] . WO 2005123241 A [0010]
. EP 1738820 A1 [0006] . JP 03014803 A [0011]- wo 2007112945 A [0007] . wo 2005032708 A2 [0012]Tarifnamede belirtilen patentlestirilmemis literatür:° LOSEY et al. Ind. Eng. Chem. ° BEYER/WALTER. Lehrbuch
Res., 2001, vol. 40,2555-2562 der Organischen Chemie. Hirzel
[0024] Verlag, 1981 [0103]° Römpp Chemie Lexikon.Thieme Verlag, 1996 [0102]
Claims (1)
1. Bir plaka gövdesine (1) sahip bir mikroreakt'or parçasi olup, bu parça, bir plaka kenarinda, içine bir reaksiyon tüpü (21) yerlestirilen owk-seklinde bir girintiye (22) sahiptir, ve reaksiyon tüpü, plaka gövdesinin (l) dis taraflarinda baglanti uçlarina (16) sahiptir ve bu durumda, oyuk-seklindeki girinti bir isi tasiyici vasatin sevk edilmesine veya bir indüksiyon bobininin yerlestirilmesine uygun olup, karakterize edici Özelligi, plaka gövdesinin (l), en az iki reaksiyon tüpüne (21) sahip olmasi, bu durumda iki reaksiyon tüpünün plaka gövdesinin dis taraflarindaki baglanti uçlarinin (16), bir baglanti elemani (20) Istem 1°e uygun mikroreaktör parçasi olup, karakterize edici Istem 1”e veya 2°ye uygun mikroreakt'or parçasi olup, karakterize edici özelligi, plaka gövdesinin (l), opsiyonel olarak kivrimli formda ve oyuk-seklindeki ayni girintinin (22) içinde en az iki reaktör tüpüne (21) sahip olmasidir. 1'den 3”e kadar olan isteinlerden birine uygun mikroreaktör parçasi olup, karakterize edici 'özelligi, en az bir baglanti elemaninin (20), bir akiskan giris agzina veya akiskan çikis agzina (41) sahip olmasidir. l”den 4°e kadar olan isteinlerden birine uygun mikroreaktör parçasi olup, karakterize edici özelligi, oyuk-seklindeki girintinin (22), kivrimli formda bir güzergâha sahip olmasi ve bu güzergâhin kivrimli-formdaki bölümleri arasinda bölme duvarlarinin temin edilmis olmasi ve bu durumda bölme duvarlarinin, tercihen bir plaka yoluyla, plaka gövdesinin (1) plaka çerçevesiyle birlikte mühürlenmis olmasidir. l”den 5°e kadar olan istemlerden birine uygun Iriikroreaktör parçasi olup, karakterize edici özelligi, bir reaksiyon tüpünün bir baglanti ucunun (16) veya bir baglanti elemaninin (20) bir akiskan giris agzinin veya akiskan çikis agzinin, bir akiskan karistiriciya sahip olmasi ve bu akiskan karistiricinin tercihen bir akis kirici, akis hizlandirici, karistirma jetleri veya içeriye girinti yapan bir enjeksiyon ignesi olmasidir. 1”den 6”ya kadar olan istemlerden birine uygun mikroreakt'or parçasi olup, karakterize edici 'özelligi, en az reaksiyon tüpünün 20 mm”ye kadar varan bir iç çapa ve karistirma elemani olarak bir çapraz kesit daralmasina (31) sahip olmasi ve bu durumda, tercihen yuvarlak bir boru olan borunun bir tarafindaki çapraz kesitin en az % 15, tercihen en aZ % 20 oraninda daraltilmis olmasidir. Istem 7°ye uygun mikroreakt'or parçasi olup, karakterize edici hatta tercihen daralinaya göre 90° noktasinda da genisletilmemis olmasi ve tercihen çapraz kesitin daralmaya göre bir yarim daire olusturmasidir. Istem 7”ye veya Sie uygun mikroreaktör parçasi olup, karakterize edici 'Özelligi, en az bir tüpün, birden çok çapraz kesit daralmasina (31) sahip olmasi ve bu durumda, çapraz kesit daralmasinin bulundugu tarafin tercihen dönüsümlü olarak sirayla degismesi, bu noktada özellikle çapraz kesit daralinalariiiin spiral formunda olmasi veya tüp çapraz kesitinde karsilikli olarak kaydirilmis olmasi ve/Veya çapraz kesit daralmalarinin tercihen düz dogru seklinde, prizma seklinde, silindir seklinde veya küre seklinde olmasidir. l°den 9°a kadar olan istemlerden birine uygun en az iki mikroreaktör parçasina sahip mikroreaktör olup, burada farkli mikroreaktör parçalarinin reaksiyon tüpleri (21), baglanti uçlari (16) üzerinden bir baglanti elemani ("plaka baglantisi") (8) yoluyla baglanirlar. Istem 10”a uygun mikroreakt'or olup, karakterize edici `özelligi, baglanti elemaninin (8, 20), reaksiyon akiskaninin reaksiyon tüpüiie (21) girisi/reaksiyon tüpünden çikisi için bir giris agzi veya çikis agzi (12) ve/Veya akiskanin girinti kanalina girisi/kanaldan çikisi için bir giris agzi veya çikis agzi (36) içermesidir. Istem 10,a veya 11”e uygun mikroreaktör olup, karakterize edici 'özelligi, farkli mikroreaktör parçalarinin (l) reaksiyon tüplerinin (21) fis baglantilari (20), borular veya hortumlar yoluyla baglanmalaridir. 10”dan 12”ye kadar olan istemlerden birine uygun bir mikroreaktörü imal etmek için kit olup, Fden 9°a kadar olan istemlerden birine uygun en az iki mikroreaktör parçasi ve mikroreaktör parçalarinin reaksiyon tüplerini baglamak için tercihen bir baglanti elemani içerir. 1°den 9”a kadar olan istemlerden birine uygun bir mikroreaktör parçasinin veya 10”dan l2°ye kadar olan istemlerden birine uygun bir mikroreaktörün, reaksiyon tüplerinde iki akiskani karistirmak için ve tercihen ilaveten iki akiskan arasinda bir kimyasal reaksiyon gerçeklestirmek için kullanimidir. Istem l4>e uygun kullanim olup, karakterize edici 'özelligi, en az iki mikroreakt'or parçasina sahip bir mikroreaktörün kullanilmasi ve mikroreaktör parçalarinin reaksiyon tüplerinin, tercihen bir isi tasiyici vasat yoluyla, tercihen de oyuk-seklindeki girintilerde sevk edilen su yoluyla, farkli sicakliklara isitilmasi veya sogutulmasidir.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP08450178A EP2184103A1 (de) | 2008-11-11 | 2008-11-11 | Modularer Reaktor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR201808768T4 true TR201808768T4 (tr) | 2018-07-23 |
Family
ID=40524516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TR2018/08768T TR201808768T4 (tr) | 2008-11-11 | 2009-11-10 | Modüler reaktör. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | USRE48466E1 (tr) |
EP (2) | EP2184103A1 (tr) |
JP (2) | JP6245787B2 (tr) |
TR (1) | TR201808768T4 (tr) |
WO (1) | WO2010055034A1 (tr) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120258020A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | O'connor David | Micro channel reactor with integral heating elements |
DK2699340T3 (da) * | 2011-04-18 | 2021-01-11 | Biotechflow Ltd | Indretning og fremgangsmåder til fluidbehandling og flowstyring |
US20130041050A1 (en) | 2011-07-19 | 2013-02-14 | Robert Luzenski | Microchannel reactors and fabrication processes |
EP2565572A1 (de) * | 2011-09-02 | 2013-03-06 | Aurotec GmbH | Wärmetauscherleitungsystem |
GB201117064D0 (en) | 2011-10-04 | 2011-11-16 | Univ Brunel | A modular flow reactor |
CN103162997A (zh) * | 2011-12-13 | 2013-06-19 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种计算机监控的多通道和多功能高压微反应*** |
JP2014028343A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | マイクロ反応器における外部配管の接合方法並びに該方法により接合された接合構造を有するマイクロ反応器、そのバンドル並びにモジュール構造 |
US10404193B1 (en) * | 2015-05-21 | 2019-09-03 | U.S. Department Of Energy | Thermally driven electrokinetic energy conversion with liquid water microjects |
EP3339288A1 (de) | 2016-12-23 | 2018-06-27 | Aurotec GmbH | Herstellung eines aminoxids durch oxidation eines tertiären amins |
WO2018200236A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Reconfigurable chemical synthesis systems and methods |
CN115178206B (zh) | 2017-07-31 | 2023-09-29 | 康宁股份有限公司 | 改进的工艺强化流反应器 |
CN107983277A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-05-04 | 山东金德新材料有限公司 | 碳化硅反应管及由该反应管组成的微通道反应器 |
CN107899524A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-04-13 | 山东金德新材料有限公司 | 碳化硅管式微反应器 |
EP3778004A4 (en) | 2018-03-27 | 2021-12-22 | Kaneka Corporation | FLOW REACTOR AND PRODUCTION PLANT FOR IT |
US20210379556A1 (en) | 2018-10-24 | 2021-12-09 | Daniel Shafer | Microscale Chemical Reactors |
WO2020263905A1 (en) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | Dhf America, Llc. | System and method of decomposing a fluidic product having particles |
CN111939856B (zh) * | 2020-07-02 | 2022-12-30 | 山东豪迈机械制造有限公司 | 一种振动反应器及板式反应器 |
CN112774616A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-05-11 | 尹诺士国际股份有限公司 | 二硝基萘的制备方法 |
CN112892436A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-04 | 杭州新本立医药有限公司 | 1-烷基-5-羟基吡唑的全连续流生产工艺 |
US11623201B2 (en) * | 2021-05-28 | 2023-04-11 | ODH IP Corp. | Variable volume flow reactor |
CN114870766B (zh) * | 2022-05-31 | 2023-01-10 | 浙江大学 | 一种用于硝化反应的串联盘管式微反应器*** |
EP4386025A1 (de) | 2022-12-15 | 2024-06-19 | Aurotec GmbH | Verfahren und modularer reaktor zur herstellung eines prepolymers |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4947260A (tr) | 1972-09-04 | 1974-05-07 | ||
JPS5281492U (tr) * | 1975-11-22 | 1977-06-17 | ||
JPS5281492A (en) | 1975-12-29 | 1977-07-07 | Chino Works Ltd | Constant speed follow up circuit |
JPS60105967A (ja) | 1983-11-15 | 1985-06-11 | Nippon Tectron Co Ltd | 自動分析装置における反応容器の保持構造 |
JPS60105967U (ja) * | 1983-12-21 | 1985-07-19 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器 |
JPH061623B2 (ja) | 1984-03-19 | 1994-01-05 | 日立マクセル株式会社 | テ−プカ−トリツジ |
DE3429010A1 (de) * | 1984-07-23 | 1986-01-23 | Ruhrkohle Ag, 4300 Essen | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von z.b. als streckenbegleitdaemme dienenden baukoerpern im untertagebetrieb |
JPH0314803Y2 (tr) | 1985-11-22 | 1991-04-02 | ||
DE3543541A1 (de) * | 1985-12-10 | 1987-06-11 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Flaechenwaermetauscher |
JPH0314803A (ja) * | 1989-06-12 | 1991-01-23 | Sanyo Chem Ind Ltd | 芳香族ポリマーのスルホン化方法 |
DE4410417A1 (de) | 1994-02-14 | 1995-08-17 | Bayer Ag | Verfahren zur adiabatischen Herstellung von Mononitrotoluolen |
US6989134B2 (en) * | 2002-11-27 | 2006-01-24 | Velocys Inc. | Microchannel apparatus, methods of making microchannel apparatus, and processes of conducting unit operations |
US7465771B2 (en) * | 2003-07-25 | 2008-12-16 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Process for producing radical polymer and microapparatus for chemical reaction |
JP4559790B2 (ja) * | 2003-09-05 | 2010-10-13 | 大日本印刷株式会社 | 水素製造用のマイクロリアクターおよびその製造方法 |
DE10345817A1 (de) * | 2003-09-30 | 2005-05-25 | Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Koppeln von Hohlfasern an ein mikrofluidisches Netzwerk |
ATE448018T1 (de) * | 2004-02-18 | 2009-11-15 | Hitachi Chemical Co Ltd | Mikrofluidische einheit mit hohlfaser-kanal |
EP1604733A1 (en) * | 2004-06-11 | 2005-12-14 | Corning Incorporated | Microstructure designs for optimizing mixing and pressure drop |
WO2005123241A1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Q Chip Limited | Apparatus and method for performing photochemical reactions |
WO2006006679A1 (ja) * | 2004-07-14 | 2006-01-19 | Ebara Corporation | マイクロチャンネルチップ反応制御システム、それを含むマイクロトータルリアクションシステムおよびマイクロトータルアナリシスシステム |
DE102004038555B3 (de) | 2004-08-06 | 2005-08-04 | Plinke Gmbh | Modularer Mikroreaktor zur Nitrierung mit Mischsäure |
JP2007007570A (ja) | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Toray Eng Co Ltd | マイクロリアクタ |
EP1917099A2 (en) * | 2005-07-08 | 2008-05-07 | Velocys, Inc. | Multi-phase contacting process using microchannel process technology |
JP5004444B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2012-08-22 | 東レエンジニアリング株式会社 | マイクロリアクタ |
JP2007240098A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱交換器 |
TW200738328A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-16 | Lonza Ag | Micro-reactor system assembly |
JP2008051788A (ja) | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Takasago Electric Inc | 流体マニフォールド |
JP2008207086A (ja) | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Hitachi Plant Technologies Ltd | マイクロリアクタ |
JP4996958B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-08-08 | 富士フイルム株式会社 | マイクロ流体デバイス |
JP5475988B2 (ja) | 2008-09-18 | 2014-04-16 | 東レエンジニアリング株式会社 | マイクロリアクタ |
-
2008
- 2008-11-11 EP EP08450178A patent/EP2184103A1/de not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-11-10 JP JP2011535990A patent/JP6245787B2/ja active Active
- 2009-11-10 TR TR2018/08768T patent/TR201808768T4/tr unknown
- 2009-11-10 US US15/131,748 patent/USRE48466E1/en active Active
- 2009-11-10 EP EP09748351.5A patent/EP2349552B1/de active Active
- 2009-11-10 US US13/128,255 patent/US9101903B2/en not_active Ceased
- 2009-11-10 WO PCT/EP2009/064902 patent/WO2010055034A1/de active Application Filing
-
2015
- 2015-11-04 JP JP2015216708A patent/JP2016041426A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9101903B2 (en) | 2015-08-11 |
USRE48466E1 (en) | 2021-03-16 |
JP6245787B2 (ja) | 2017-12-13 |
EP2184103A1 (de) | 2010-05-12 |
EP2349552A1 (de) | 2011-08-03 |
US20110224463A1 (en) | 2011-09-15 |
JP2016041426A (ja) | 2016-03-31 |
WO2010055034A1 (de) | 2010-05-20 |
EP2349552B1 (de) | 2018-03-28 |
JP2012508109A (ja) | 2012-04-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TR201808768T4 (tr) | Modüler reaktör. | |
US8123398B2 (en) | Fluid-processing device | |
JP6674933B2 (ja) | プロセス強化マイクロ流体装置 | |
US7507387B2 (en) | Microreactor | |
US8551417B2 (en) | Reactor and reaction plant | |
EP1679115A1 (en) | High performance microreactor | |
JP4431857B2 (ja) | マイクロデバイス | |
TW201026382A (en) | Multiple flow path microrector design | |
EP2275198A1 (en) | Microfluidic manifold devices | |
JP5523100B2 (ja) | 混合ゾーンを有する熱交換型反応器 | |
JP2002292274A (ja) | 流通型微小反応流路,反応装置及び反応方法 | |
EP2095872A1 (en) | Injector assemblies and microreactors incorporating the same | |
US20040228211A1 (en) | Internal micromixer | |
JP4724619B2 (ja) | 流体処理装置及び流体処理方法 | |
CN111001348A (zh) | 一种多单元混合器 | |
EP2151274A1 (en) | An orifice jet-type injection reactor | |
Sharma et al. | Flow Distribution of Multiphase Flow in Parallel Channels | |
CN117960071A (zh) | 一种微通道反应器的延时管线装置 | |
Serra et al. | Microdevices |