用于连续流反应器组件的可破裂的可靠性装置的制造方法
【专利说明】用于连续流反应器组件的可破裂的可靠性装置
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请根据35U.S.C.§ 119，要求2013年2月22日提交的美国临时申请系列第61/768，058号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
[0003]本发明一般地涉及连续流反应器组件，更具体地，涉及用于在反应过程中降低压力的用于连续流反应器组件的可破裂的可靠性装置。
【背景技术】
[0004]流反应器组件实现以高度控制的反应参数对化学化合物进行加工。流反应器组件通常由数个单独或者多个堆叠流体模块的组件制造。应用所需的流速或者流体模块中的停留时间导致通过流反应器组件的压降。
[0005]在正常运行条件下，可以采用泄压阀，至少在一定程度上控制流反应器组件内的压力。但是，由于使用某些产物、化学反应和/或反应条件，反应失控可能导致流反应器组件内的压力的快速增加。在这些情况下，泄压阀可能无法将流体模块中的压力释放至可接受的最大压力值。
[0006]在减轻高压反应所存在的问题的尝试中，流反应器组件可能被放置在预定孤立的位置和/或可能覆盖有由例如PMMA或聚碳酸酯制造的抗振动塑料容器。在一些情况下，可通过用弹性材料(塑料或橡胶泡沫)单独地覆盖流体模块来对它们进行保护。这些方法可减轻一些问题，但是不能防止压力增加(直至到达流体模块的强度值)。此外，虽然可能存在一些在高压事件过程中不发生破损的流体模块，但是对于给定持续时间的高压以及由此带来的老化可能加速诱发寿命的下降。
【发明内容】
[0007]在一个实施方式中，流反应器组件包括流体模块，所述流体模块包括模块体，所述模块体具有与入口和出口连通的内部流路和模块爆裂压力。泄压阀释放流体模块中的压力。泄压阀的释放压力值小于模块爆裂压力。可破裂的可靠性装置具有延伸通过其的流体通道，通过所述流体通道从流体模块接收流体或者通过所述流体通道将流体导向流体模块。可破裂的可靠性装置包括具有装置爆裂压力的管状体，该装置爆裂压力大于泄压阀压力值且小于模块爆裂压力。
[0008]在另一个实施方式中，提供了控制流反应器组件中的压力的方法。所述方法包括将可破裂的可靠性装置与流体模块相连，所述流体模块包括具有内部流路和模块爆裂压力的模块体。泄压阀与流体模块相连，其释放流体模块中的压力。泄压阀的释放压力值小于模块爆裂压力。通过内部流路将流体导向可破裂的可靠性装置。当超过管状体的装置爆裂压力时，可破裂的可靠性装置的管状体破裂。装置爆裂压力大于泄压阀压力值且小于模块爆裂压力。
[0009]在另一个实施方式中，流反应器组件包括流体模块，所述流体模块包括模块体，所述模块体具有与入口和出口连通的内部流路和模块爆裂压力。可破裂的可靠性装置具有流体通道，通过所述流体通道从流体模块接收流体或者通过所述流体通道将流体导向流体模块。可破裂的可靠性装置包括具有装置爆裂压力的管状体，该装置爆裂压力小于模块爆裂压力。
[0010]在以下的详细描述中给出了要求保护的主题内容的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的本发明而被认识。
[0011]应理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述介绍了各种实施方式，用来提供理解要求保护的主题的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对各种实施方式的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文所述的各种实施方式，并与说明书一起用来解释要求保护的主题的原理和操作。
【附图说明】
[0012]图1是包括可破裂的可靠性装置的流反应器组件的实施方式的示意图；
[0013]图2是流反应器组件的另一个实施方式的示意图；
[0014]图3是流反应器组件的另一个实施方式的示意图；
[0015]图4是可破裂的可靠性装置的实施方式的截面图；
[0016]图5是可破裂的可靠性装置的另一个实施方式的截面图；
[0017]图6是可破裂的可靠性装置的另一个实施方式的截面图；
[0018]图7是可破裂的可靠性装置的管状体的实施方式的透视图；
[0019]图8是可破裂的可靠性装置的管状体的另一个实施方式的透视图；
[0020]图9是可破裂的可靠性装置的管状体的另一个实施方式的透视图；
[0021]图10是可破裂的可靠性装置的管状体的另一个实施方式的透视图；
[0022]图11是具有整体式结构的管状体的实施方式的部分截面图；
[0023]图12是具有多层结构的管状体的实施方式的部分截面图；
[0024]图13是具有涂层材料的管状体的实施方式的部分截面图；
[0025]图14是至少部分包封在密封元件中的可破裂的可靠性装置的实施方式的示意图；
[0026]图15是密封元件内的图14的可破裂的可靠性装置的另一示意图；以及
[0027]图16是至少部分包封在密封元件中的可破裂的可靠性装置的另一个实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0028]本文所述的实施方式一般地涉及用于加工流体的装置，例如反应器或热交换器，或者组合反应器和热交换器，本文统称为流反应器组件。流反应器组件可包括多个流体模块，所述流体模块包括微结构体，所述微结构体形成通过所述流体模块的内部流路。可以通过一个或多个管道连接相邻的流体模块，以实现流体在其中的流动。可以使用栗和其他流动装置，将流体导向通过管道和互连的流体模块。在运行过程中，管道和流体模块中的压力会上升和下降，这至少部分是由于流反应器组件中存在的化学或其他反应导致的。因此，可以使用泄压阀来控制管道和流通模块中的压力。如下文进一步详述，可以提供可破裂的可靠性装置，以释放较高的压力，可通过泄压阀对高于这些的压力进行控制。
[0029]参见图1，流反应器组件10包括多个流体模块12、14和16。虽然流体模块12、14和16显示为肩并肩、水平布置，但是也可以是其他布置，例如堆叠和/或偏移布置。此外，虽然显示三个流体模块12、14和16，但是也可以使用超过或不到三个流体模块。流体模块12、14和16可分别由挤出的模块体18或者在其中具有多个拉长单元的整体件形成，所述拉长单元限定了流体模块12、14和16的内部流路20。各种流体模块结构具体参见题为“EXTRUDED BODY DEVICES AND METHODS FOR FLUID PROCESSING(用于流体加工的挤出体装置和方法)”的美国专利第8，197，769号以及题为“DEVICES AND METHODS FOR HONEYCOMBCONTINUOUS FLOW REACTOR ASSEMBLIES (用于蜂窝连续流反应器组件的装置和方法)”的美国专利第8，211，376号，它们全文通过引用结合入本文。
[0030]流体模块12、14和16分别包括位于入口侧24的入口端22和位于出口侧28的出口端26。虽然对于流体模块12、14和16分别显示单个入口端22和出口端26，但是也可使用多个入口和/或出口端。流体管道30可用于连接相邻的流体模块12、14和16，并允许流体在其间流动。还可将流体管道30连接至其他装置，例如栗，其实现和/或调节了通过流反应器组件10的流体流动。装配件或其他连接器34(例如夹具)可用于使得流体管道30与流体模块12、14和16以流体密封的方式相连。流体管道30可使用任意合适的材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)。
[0031]流体管道30 (以及流体模块12、14和16)中的一个或多个可与泄压阀36、38和40相连。在所示的实施方式中，泄压阀36、38和40的位置靠近流体模块12、14和16的出口端26 ;但是，泄压阀36、38和40也可位于靠近入口端22或者与流体模块1