改进的流动反应器的制作方法

专利名称：改进的流动反应器的制作方法
改进的流动反应器
本发明涉及一种改进的流动反应器和改进的反应系统。本发明也 可以用于串列式混合系统。
术语处理材料是指在反应器内待变化或混合的材料。处理材料可 以是糊、乳状液、固体、液体、蒸汽、气体或超临界流体。它也可以 是上述形式的组合。
术语反应器是指在其中进行反应的设备。术语反应系统是指容积 系统，处理材料在该容积系统中发生变化(即经历反应)。反应系统(或 反应器)内的处理材料的性质变化可以是化学的、物理的或生物的。
本文中的术语隔板是指隔腔内可以引导流动的插入件。或者，该 插入件可以用于设定隔腔的工作容积。
术语流动描述了处理材料通过反应器时的运行模式。流动可以是 连续式的或断续式的，优选连续式流动。处理材料可以以恒定速度通 过反应器或者以不同的速度穿过反应器。它可以例如流过由较小通道 连接的一系列隔腔。
对于本文献，术语平推流描述了处理材料以均一的速度穿过系统 的流动状态。平推流是理想化的概念，实际上由于处理材料的方向、 处理材料和固体表面之间的曳力或搅动的变化，速度不可避免会有一 些变化。应当注意，在此描述的这种类型的系统是一系列搅动隔腔， 因此不是传统意义上的平推流系统。但是，在具有大量串联的搅动隔 腔的系统中，流动状态开始接近传统的平推流状态。在此情况下，参
考平推流则意在表达对以下流态的期望 一个处理分子具有与任何其 它处理分子相近的停留时间。
术语隔腔是指室，该室用于容纳处理材料且通过隔腔间管道与另 一室隔开。该室也可以是搅动组件上的用于容纳处理流体的单室。隔 腔经常具有搅动装置。将隔腔连在一起的通道称为隔腔间管道。隔腔间管道设置成使得 产品可以相继流过一系列隔腔。隔腔间管道的通常目的是使两个隔腔 间的反混降至最低程度。
本发明的目的是提供一种多隔腔组件，其中反应系统的隔腔通过 隔腔间管道连接，并且该系统由一装置搅动，该装置不需要连接隔腔 内的搅动元件和隔腔外的驱动机构的机械轴。
通过插入搅动元件或固定隔板来改变反应隔腔的容积，以代替指 定体积的隔腔。这使得隔腔尺寸可以调节。
词组搅动组件是具有处理进口管、处理出口管和一个或多个隔腔 的全封闭式部件。搅动组件可以通过管子或管道与另一个搅动组件连 接。通常，搅动组件可以在不影响另一个搅动组件的密闭完整性的情 况下拆除。搅动组件可以为处理材料的流动提供单流或者为处理材料 的流动提供一 系列并行流。两个搅动组件间的管道体积通常比该组件 内隔腔间管道的优选体积大。该管道的尺寸必须考虑阻塞的可能性或 为了该系统在大的流量范围内运行。用于引起搅动组件振动或摇动的 机构可以作用于一个或多个搅动组件，使得每一个组件都可以单独振 动，或者两个或更多的组件可以一起振动。
术语系统是指在一个或多个处理流上共同执行单元操作的一个或 多个搅动组件。使用多个搅动组件时，它们可以串联布置或并联布置， 或者可以串联和并联组合布置。即使并联设置时，多个搅动组件实质 上也是单个处理流的组成部分。为什么系统分成多个搅动组件是有实 际原因的(例如灵活性、多功能性、标准化、物理尺寸的限制等)。
搅动器元件是在搅动组件内自由运动的部件。搅动器元件在组件 摇动时进行搅动，或者可以施加可变的磁场产生搅动。
搅动器元件或多个搅动器元件由于被摇动而进行搅动。搅动可以 取决于装有两种或更多种密度的材料的隔腔或多个隔腔。密度的不同 可以由不同密度的固体、液体或气体的组合来获得，并且它们可以是
液滴、气泡、微粒、大固体物或嚢(pocket)的形式。 搅动器元件也可以由磁力驱动。术语搅动通常是指处理流体的搅动。当系统具有温控系统，例如 具有装有传热流体的夹套时，该传热流体的搅动也是理想的并且通常 是必要的，但这通常可以通过产生湍流或静态混合来实现。
本文阐述了使用搅动组件的系统的优选设计原则。并且解释了这 些设计原则背后的原因。但是也必须承认出于实际设计原因在很多情 况下都必须放弃这些设计原则。例如，隔腔间管道可能必须比理想的 大以减小阻塞的可能性。还有很多其它这样的例子。
本发明应用于这样的系统，即处理材料从一个隔腔到下一个隔腔 地流过该系统。穿过隔腔的流动通常是连续的，尽管在一些情况下穿 过隔腔的流动可以间歇地停止或可以利用振荡流型。
本发明尤其应用于充满液体(或装有液体和固体组合物)的系统。 气体也可以作为反应物、产品或组分，用以促进或帮助处理变化。本 发明也可以用于在隔腔内具有气体层或气泡的系统。在这种情况下， 可以在没有固体搅动元件的情况下实现搅动。
本发明应用于处理材料不放热或不吸热的系统。更优选的是，本
发明应用于^L热或吸热过程。
本发明应用于处理材料的变化能够简单逆转(例如温度或压力的 变化)的操作。更优选的是，本发明应用于不能简单逆转的过程(例 如，化学反应、生物过程、混合过程)和可逆化学反应。更优选的是， 本发明应用于存在一些化学反应(例如，化学反应、聚合反应、异构 化反应等)或生物变化形式的操作。
本发明应用于处理材料以前文所述的平推流方式穿过反应器的运 行，尽管它不是最严格意义上的平推流系统。反应隔腔是一系列混合 隔腔，平推流被认为发生在基本上所有的分子、颗粒或处理材料在反 应器内具有基本上相近的停留时间时。
本发明中描述的流动反应器通常具有一些增加或散放处理流体热 量的装置。在一些情况下，反应器可以没有加热或散热装置。这将应 用于处理材料可以承受其在穿过系统时经历的温度变化的系统。
本发明的目的是在流动或间歇流动处理系统中产生较好的搅动。很多处理系统在处理流体的搅动增强时运行得更好。增强的流体搅动 促进了处理材料和传热表面之间的良好传热状态。增强的流体搅动也 可以改进处理流体的混合。增强的流体搅动也可以改进两个不同材料 间的传质状态。增强的流体搅动也可以促进在使用催化剂时有较快的
处理变化。流动系统中增强的流体搅动传统上由以下不同的方法实现
(a) 在 一 些系统中，通过使穿过系统的处理材料具有高的净质量流 量实现处理流体的充分搅动。
(b) 在一些系统中，通过使处理流体沿着较长的流动路径流动实现 处理流体的充分搅动。这在不增加流过系统的处理材料的净流量的情 况下增加了流体速度。这可以通过不同的方式例如使用隔板来实现。
(c) 在一些系统中，通过使流动通道的不同部分以一定角度互相交 叉实现充分搅动。这可以用表面仿形或隔板来实现。
(d) 在一些系统中，通过机械搅动处理流体增大处理流体的搅动水 平。搅动元件可以通过磁力方法或通过具有密封的轴与驱动机构连接。
(e) 在一些系统中，应用振荡流增大处理流体的搅动水平。这种情 况下涉及的振荡是那些由沿着处理流体流动方向的短暂逆转引起的振 荡。逆流例如可以由诸如脉动装置或可换向齿轮泵的装置实现。
在以上例子中，(a)、 (b)和(c)全部局限于最小或特定流量范围。本 发明的目的是提供一种通过不要求最小或特定处理材料质量流量(尽 管这个最小可以是指定的)的方式来增加系统内流体的搅动的装置。
本发明的目的是提供一种在不要求如(d)中所示的与驱动机构(设 置在隔腔外)连接的机构的情况下，增加系统内流体的搅动的装置(尽 管可以使用与外部连接的机械连接件)。这消除了对轴封或轴密封(用 以防止处理材料漏出)的需求。
本发明的目的是提供一种不要求如(e)中所示逆转处理材料的流 动而增加系统内流体的搅动的装置(尽管如果需要也可以采用逆转流 动)。振荡流的缺点是它会增加反混和整个系统的压降。振荡流的搅动 水平可能没有预期的强烈(尤其在较大的系统中)并且可能需要不希 望有的高压降来实现流动逆转。本发明不依靠振荡流，但是可以在认为合乎需要时使用它。
本发明的目的是提供一种通过在系统内移动一个或多个搅动元件 来增加系统内流体的搅动的装置。这通过摇动或振动系统来实现。这 可以通过将反应器或系统与振动台、振动臂、旋转凸轮或一些促进机 械运动的其它装置连接来实现。
搅动器元件的运动也可以使用与隔腔外部的机构磁性连接的搅动 器元件来实现。这实质上产生相同的效果。尽管本发明的其余部分涉 及摇动或振动系统，但是磁性搅动的概念也是适用的。
产生振动或摇动作用的机械装置可以使用压缩空气、空气马达、 线性电动机、旋转电动机或电磁力。其也可以使用其它方式，例如液 压动力。
在一些情况下，理想的是当振动装置以彼此不同的相位运动时安 装两组或更多組搅动组件。其目的是帮助减小系统的整体运动同时也 在一些情况下减小逆流趋势。
振荡的方向可能是流体的流动方向或者与流动方向成90°。振荡 也可以是任何其它方向的或者以轨道的方式运动。振荡也可以包括扭 转或摇摆动作，或者甚至是随意运动。振荡可以是上述形式的组合。
振动或摇动的程度对搅动的效率有影响。对于具有"易碎处理材 料，，或不需要强烈搅动的处理，使用每秒小于1次的振动速度(尽管 可以使用更快或更慢的速度)。在一些情况下可以是每秒小于0.5次， 在其他情况下可以是每秒小于0.1次。对于需要剧烈搅动的处理，使 用每秒大于0.5次的振动速度。在一些情况下将是每秒大于5次。在 一些情况下将是每秒大于50次。
因为很多振动组件是充液系统，所以仅仅是摇动作用并不能显著
地影响搅动。对于这些应用，可以增加搅动器元件来促进搅动。搅动
器元件是密度与处理材料不同的自由运动材料。在一些情况下，搅动
器元件本身也可以是处理材料(例如在气体/液体系统中或在具有两种
不同密度的液体的系统中)。
具有单个搅动器元件的系统的例子如

图1所示。其中附图标记(1)是搅动器元件，(2)是处理材料隔腔，(3)是传热流体的管道。处理 流体流经处理材料通道，并且整个组件安装或连接在振动机构上。在 该系统中，搅动器元件是上下摇动的杆。
具有多个搅动器元件的系统的例子如图2所示。其中附图标记(1) 是其中一个搅动器元件，(2)是隔腔，(3)是传热流体的管道，(4) 是隔腔间管道。处理流体流经隔腔间管道，从一个隔腔到下一个隔腔， 并且整个组件安装或连接在振动机构上。
搅动组件可以用金属或塑料制成。用于搅动组件的板可以如图2 中所示制造成两个部分，或者可以制造成夹层结构，其中内部钻有用 于隔腔和外部板的孔。内部可以是金属或塑料。外薄板可以是不同的 材料(例如化学稳定金属)。
在图1和2中，说明性地示出了传热通道3。也可以采用很多其 它构造的传热流体管道。搅动组件可以具有为夹套、冷却盘管、板或 其组合的形式的加热/冷却系统。加热/冷却流体的连接件是能够承受 振动或摇动作用的柔性管或刚性管。搅动组件可以具有为冷却/加热池 形式的加热/冷却系统，搅动组件可以浸入该冷却/加热池中。搅动组 件可以设置在池内的筐或框架中。搅动组件可以具有为铝板或铜板(或 一些其它导热材料)形式的加热/冷却系统，该铝板或铜板(或一些其 它导热材料)夹在搅动组件的表面上(并且其自身浸在加热或冷却介 质中或其内部具有加热或冷却介质)。在一些情况下，加热或冷却介质 可以是空气。在没有内部加热冷却流体的情况下，搅动组件可以具有 翅片(或其它增大外表面积的装置)，以增大加热或冷却介质与搅动组 件之间的传热面积。
搅动器元件的尺寸可以变化以改变隔腔的容积。这允许使用者改 变传热面积与处理体积比(或处理流体的停留时间)。在图1中，该元 件的直径例如可以增大，以减小处理材料的体积空间。在图2的情况 下，可以改变搅动器元件的孔尺寸或外径。 一个或多个搅动器元件可 设置在隔腔中，并且隔腔中搅动器元件的数量可以变化。
图3示出了块(5)，其中盖(6)被移去以显示多个隔腔(2)和隔腔间管道(4)。图3还示出了处理材料的进口 (7)和出口 (8)。
当使用气泡而非搅动器元件来促进混合时，隔腔的容积可以使用 固定插入件而改变。这些固定的插入件根据所需量减小隔腔的体积(本 文也涉及执行该功能的隔板)。
通过改变搅动器元件或固定插入件的尺寸而改变隔腔的体积容 积，使用者可以控制各个隔腔内的转化程度。例如，使用者可以确保 一系列隔腔中的每一个隔腔都执行几乎相同量的转化。或者，使用者 可以确保一 系列隔腔中的每一个隔腔具有几乎相同的热负荷(在多数 情况下相近的热负荷与转化程度对等)。
当使用者希望在一系列隔腔中指定特定的转化分布(profile)时， 可以通过热平衡计算来检验搅动器元件或固定插入件的适当尺寸。更 简单的是，在使用均匀冷却夹套的情况下，通过测量各个隔腔的温度 来检验搅动器元件或固定插入件的尺寸。
搅动器元件可以自由浮动或者通过铰链或柔性连接件拴系。搅动 器元件也可以在通道内上下滑动。
搅动器元件的形状可以根据需要改变。它可以是圆柱形、球形、 正方形、长方形或任何其它形状。搅动器元件也可以具有刻在其上的 凹槽，或者具有使其在移动时转动的几何形状。
搅动器元件可以由催化材料(或酶)制成或者具有催化材料(或 酶)表面涂层。该材料可以覆盖在整个表面上或限制在特定区域以使 磨损降至最低程度(例如中空圆筒的内表面)。
搅动器元件也可以是催化材料制成的多孔塞，使得处理流体可以 在搅动器元件移动时穿过该多孔材料。
搅动器元件的材料可以是金属、塑料、橡胶或许多其它材料。搅 动器元件也可以被涂覆。在一些情况下，出于成本的原因或为了受益 于两种材料的特性(例如用于化学稳定性的涂层和用于增大密度的金 属芯)可以这样应用。搅动器元件由比系统主体更软的材料制成，以 减小磨损。聚四氟乙烯(P T F E )是可以在恶劣的化学环境中使用的良 好材料。橡胶或橡胶涂层可以很好地用于抗磨损。
12使用多个隔腔是在任何净质量流通过系统而不产生不希望的反混 的情况下实现搅动的有效方式。隔腔越小和越多，就越接近平推流状 态。在希望有大量隔腔的同时，成本和复杂性也随着更多隔腔的使用
而增加。系统可以具有1个或更多的搅动隔腔。系统可以具有2个或 更多的搅动隔腔。系统可以具有4个或更多的搅动隔腔。系统可以具 有8个或更多的搅动隔腔。系统可以具有16个或更多的搅动隔腔。系 统可以具有20个或更多的搅动隔腔。系统可以具有50个或更多的搅 动隔腔。系统可以具有100个或更多的搅动隔腔。 一些系统可以具有 500个或更多的搅动隔腔。 一些系统可以具有IOOO个或更多的搅动隔 腔。 一些系统可以具有IO，OOO个或更多的搅动隔腔。在本段中示出了 很多选择。其原因是系统可以按比例增大三个或更大的数量级。因此 工业规模的处理运行比实验室系统需要更大数量的隔腔(如果在按比 例增大的设备使用相近的隔腔尺寸和停留时间)。或者可以使用更大的 隔腔。
一个搅动组件可以只有一个隔腔。更优选的是其具有2个或更多 的隔腔，更优选的是具有4个或更多的隔腔，更优选的是具有8个或 更多的隔腔，或者更优选的是具有IO个或更多的隔腔。具有20个隔 腔的搅动组件更优选。用于试验设备及以上的搅动组件可以使用100 个隔腔或更多的隔腔。其可以具有200个隔腔或更多的隔腔。用于大 型设备的搅动组件可具有IOOO个隔腔或更多的隔腔。在一些情况下， 较大的系统将应用较少的大隔腔。
系统可以具有不同的隔腔尺寸，以在系统内不同位置处提供不同 的隔腔停留时间和/或不同的隔腔传热面积与处理体积比。当处理变化 率不相同时这可以是有利的。
系统可以包括具有不同搅动元件(或固定元件)尺寸的隔腔，以 在系统内的不同位置处提供不同的隔腔停留时间和/或不同的隔腔传 热面积与处理体积比。当处理变化率不相同时这可以是有利的。
系统可以包括具有不同隔板尺寸的隔腔，以在系统内不同位置处 提供不同的隔腔停留时间和/或不同的隔腔传热面积与处理体积比。当处理变化率不相同时这可能是有利的。
系统可以包括一些具有搅动器元件的隔腔和一些不具有搅动器元 件的隔腔的组合、 一些具有隔板的隔腔和一些不具有隔板的隔腔(或 这些隔腔的组合)。改变分隔和搅动器元件的原因是系统内不同位置处 的处理需要可能不同。例如，通过起初不进行搅动可以将初始阶段会 释放大量热量的处理操作得更好。这样，起初不进行搅动可以产生较 慢的初始反应，从而更容易防止处理材料在初始阶段过热。
在许多情况下希望在单个搅动组件上使用多个隔腔，如图2中所示。
通过系统的流动型式通常是使得隔腔被完全混合，但是隔腔间管 道内的流动轨迹基本上是单向的，尽管允许一些逆流。
使用多个隔腔时，可以通过例如球或挡板的止回装置来减小或防 止隔腔间管道内的逆流。
使用多个隔腔时，希望相对由搅动器元件(或泵)的运动产生的 压力作用，在隔腔间管道内有足够的压降以避免逆流。这减小了隔腔 间管道内发生回流的趋势。理想的是整个隔腔间管道的压降比搅动器 元件产生的压力作用大，更优选是为搅动器元件所产生压力的两倍， 并且更优选是为搅动器元件所产生压力的10倍。
使用搅动时，隔腔内的流体比隔腔间管道内的流体更有利。因此 希望隔腔体积相对于隔腔间管道体积较大。虽然有例外情况(尤其当 系统内不同位置处的隔腔体积不同时)，但是希望的是隔腔的体积比隔 腔间管道的体积大。更希望的是隔腔体积大于管道体积的5倍，更优 选的是大于管道体积的10倍，更优选的是大于管道体积的50倍，甚 至更优选的是大于管道体积的100倍。
隔腔间管道体积应当等于或大于逆流(由与系统壳体的柔性或该 输送系统承受逆流的能力有关的压力作用引起)的体积。更优选的是 隔腔间管道体积应当是逆流体积的两倍或更优选的是逆流体积的5 倍。
短的隔腔间管道长度会由于扩散产生逆流。隔腔间管道的长度应当与最大的其它尺寸(宽度、高度或直径)相等，更优选的是该尺寸 的两倍，更优选(在其它因素满足的状态下)的是该尺寸的五倍。流 体流过隔腔间管道的速度应当比扩散产生的逆流快。
必要时，隔腔可以设计成确保一些处理材料在没有正确混合的情 况下不会直接流出该隔腔。这可以使用隔板来实现，隔板使处理材料 沿着较长的路径穿过隔腔。该隔板可以设计成不同的形式，例如具有 或不具有搅动器元件(例如同心环)的同心管。当在隔腔内的两个同 心管上使用两个同心环时， 一个滑动环可沿着处理流动方向滑动，另 一个滑动环可逆着处理流动方向滑动(因为处理材料穿过同心管时的 流动方向是相反的)。这将有助于减小由于搅动器元件而产生的压力脉 动。
搅动组件可安装在水平面或竖直面上，或者以一定角度安装在水 平面和竖直面之间。在优选实施例中，搅动组件的安装布置设置成可 以旋转，从而在填充(和正常的运行)期间沿着前进方向提供向上的
流动以及在下排(drain down)期间沿着前进方向提供向下的流动。 这种布置允许在填充期间转移气体。通过改变搅动组件的定向，系统 可以在不改变流动方向的情况下下排。搅动组件的定向可以通过手动 调节来改变，或者可以通过一些电动机械装置的形式或一些其它的致 动形式自动地旋转。
隔腔间管道可以在块的不同侧被交替切断，以减小由于搅动元件 而引起的脉动。
处理管道可以沿着笔直的路径从系统的一端到达另一端。或者， 处理管道可以成U形形式，使得处理材料的进口和出口位于同一端。 处理管道也可以沿其它方向延伸或方向发生多次变化。
振动组件可以串联或并联地(或两者的组合)连接在一起，以增 大容积或路径长度。
本发明允许处理材料流过系统，同时保持搅动状态、良好的混合 和良好的传热状态，而与穿过系统的处理材料的净质量流量无关。
以下非限制性地列举了本发明的可行应用。本发明用在连续式混合器中。
本发明用在进行化学反应的连续式反应器中。 本发明用在进行聚合反应的连续式反应器中。 本发明用在连续式生物反应中。
本发明用在连续式反应器中，该反应器用于使用固体催化剂的反应。
本发明用在连续式反应器中，该反应器用于使用液体催化剂或作 为微粒的带有流体的催化剂的反应。
本发明用在进行有机合成反应的连续式反应器中。 本发明用在连续式结晶中。
本发明用于任何尺寸的连续式反应器，例如其可以用在系统的生
产量小于每小时lg或每小时100g或更多的反应器中，更优选的是其 用于每小时lkg或更多的生产量，更优选的是其用于每小时10kg或 更多的生产量。其也适用于大于每小时100kg的生产量。
本发明也用于停留时间小于100秒，或小于IO秒的较快的连续处 理。其可以很好地用于非常快的处理的原因是可以改变隔腔内处理材
料与表面积比以适应主导状态。这允许较低的压降(因为只在最需要 的位置隔腔具有高的表面与体积关系)。
本发明用于在超过100秒的时间内发生的慢速处理，其也用于超 过1000秒的处理，其也用于超过10,000秒的处理，其也用于超过 100，000秒的处理。原因是不管处理材料的生产率如何都可以维持良好
的搅动以及隔腔间管道可以在慢速流动的状态下将反混降到最低程 度。良好的搅动对于慢速处理也是有利的，因为其有助于加速该慢速 处理。
本发明适用于制造医药化合物的连续式反应器。
本发明适用于快速化学反应，因为其具有获得高的表面积与处理 体积比的能力(通过选择大的隔板或搅动元件)。
本发明适用于一分钟或更长时间的慢速反应，因为它具有在低速 质量流穿过反应器的情况下维持良好的混合和液体搅动的能力。
16反应，因为它具有在低速 质量流穿过反应器的情况下维持良好的混合和液体搅动的能力。
本发明适用于一百分钟或更长时间的慢速反应，因为它具有在低 速质量流穿过反应器的情况下维持良好的混合和液体搅动的能力。
本发明适用于一千分钟或更长时间的慢速反应，因为它具有在低 速质量流穿过反应器的情况下维持良好的混合和液体搅动的能力。
本发明在与WO2006120026、 WO2006120027、和WO2006120028
中描述的系统一起使用时尤其有用。
权利要求
1.一种反应系统，包括两个或更多个反应隔腔，其中所述隔腔被隔腔间管道隔开，并且在所述隔腔内具有用于产生搅动的装置，该装置不要求所述隔腔内的搅动机构与所述隔腔外部的驱动机构机械连接。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述系统使用4个或更多个 隔腔。
3. 根据权利要求1或2所述的系统，其中所述系统使用8个或更 多个隔腔。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中处理材料连续 地或间歇地流过所述系统。
5. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述系统是搅动组件。
6. 根据上述任一项权利要求所述的系统，包括被物理地摇动以促 进混合的组件。
7. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述用于产生搅动 的装置包括搅动器元件，所述搅动器元件在一个或多个所述隔腔内由 铰链或柔性连接件栓系。
8. 根据权利要求6所述的系统，其中所述系统含有气嚢或气泡， 以在所述系统被摇动时促进混合。
9. 根据权利要求6所述的系统，其中所述系统使用不同密度的材 料，以在所述系统被摇动时促进混合。
10. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中磁性连接提供外 部驱动机构和所述隔腔内的搅动器元件之间的连接。
11. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述隔腔的容积 是不相同的。
12. 根据上述任一项权利要求所述的系统，包括用于控制反应温 度的传热元件。
13. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述隔腔的容积 是不相同的，以在所述系统内的不同位置处提供不同的所述传热元件 的传热面积与隔腔体积比。
14. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中通过使用插入件 将所述隔腔的所述容积减小到期望的体积。
15. 根据权利要求14所述的系统，其中所述插入件是搅动元件。
16. 根据权利要求14所述的系统，其中所述插入件是固定元件或 隔板。
17. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中在单个材料块中 形成多个隔腔。
18. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述隔腔设置有 夹套形式的冷却/加热系统。
19. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述隔腔浸在一 加热或冷却池中。
20. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述隔腔间管道 在所述材料块的不同侧被交替切断，以减小由于所述搅动元件的运动 而产生的乐K动。
21. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述系统使用一 隔板来确保所述处理材料在没有充分混合的情况下不会直接流出所述 隔腔。
22. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述隔腔间管道 的体积等于或大于逆流的体积。
23. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中通过所述隔腔间 管道的压降足以防止回流。
24. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述处理材料穿 过所述隔腔间管道的速度等于或大于由扩散产生的逆流的速度。
25. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述系统设有用 于所述搅动组件的安装构造，使得所述搅动组件能够旋转，从而沿着 前进方向提供向上的流动和向下的流动。
26. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述系统用于快 速连续式反应。
27. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述系统用于慢 速连续式反应。
28. 根据上述任一项权利要求所述的系统，其中所述系统是化学 反应器。
29. 根据权利要求1至27中任一项所述的系统，其中所述系统是 生物反应器。
30. 根据权利要求1至27中任一项所述的系统，其中所述系统是 结晶器。
31. 根据权利要求1至27中任一项所述的系统，其中所述系统用 于使用固体催化剂的反应。
32. —种反应器，包括一系列通过隔腔间管道互相连接的隔腔并 且设置有用于搅动所述隔腔的装置，其中在没有任何跨越所述隔腔的 壁的物理连接的情况 下设置所述搅动。
33. 根据权利要求32所述的反应器，包括4个或更多个隔腔。
34. 根据权利要求32或33所述的反应器，其中在一个或多个隔 腔内设置有搅动器，所述搅动器通过磁力操作。
35. 根据权利要求32或33所述的反应器，其中通过摇动所述隔 腔进行搅动。
36. 根据权利要求32至35中任一项所述的反应器，其中所述隔 腔包含在块中。
37. 根据权利要求32至35中任一项所述的反应器，其中在一个 或多个隔腔中设置有一个或多个隔板。
38. 根据权利要求32至35中任一项所述的反应器，其中所述隔 腔设置有夹套形式的冷却/加热系统。
39. 根据权利要求36至38中任一项所述的反应器，其中所述隔 腔间管道在所述块的不同侧被交替切断。
40. 根据权利要求32至39中任一项所述的反应器，其中所述隔腔的体积大于所述隔腔间管道的体积的5倍。
41.根据权利要求32至40中任一项所述的反应器，其中所述反 应器设有用于所述搅动组件的安装构造，使得所述搅动组件能够旋转， 从而沿着流动的前进方向提供向上的流动和向下的流动。
全文摘要
一种反应系统和反应器，包括两个或更多的反应隔腔(2)，其中所述隔腔被隔腔间管道(4)隔开并且具有在隔腔内产生搅动的装置(1)，该装置不要求隔腔内部的搅动机构与隔腔外部的驱动机构机械连接。
文档编号B01F13/10GK101626824SQ200780050784
公开日2010年1月13日 申请日期2007年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者R·阿什 申请人:阿什莫里斯有限公司