Inventos patentados en España.

Inventos patentados en España.

Inventos patentados en España en los últimos 80 años. Clasificación Internacional de Patentes CIP 2013.

SISTEMA DE MEZCLADOR, REACTOR Y SISTEMA DE REACTOR.

Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen:

Sistema de mezclador para la mezcla de al menos dos fluidos (A y B) que comprende varios micromezcladores

(7) del mismo tipo y conectados fluídicamente en paralelo, que están integrados en una matriz de guía y conectados en ésta fluídicamente por medio de líneas de alimentación (11) para los fluidos que se van a mezclar, en el que los micromezcladores comprenden respectivamente una cámara de mezclado (18) con conducciones (20) para al menos dos de los fluidos que se van a mezclar o dispersar con en cada caso al menos una tobera de entrada (21) en la cámara de mezclado, así como al menos una tobera de salida (22) por cámara de mezclado, en el que

a) las toberas de entrada de los fluidos están dispuestas en secuencia alterna en al menos un plano, así como

b) las cámaras de mezclado están configuradas rotacionalmente simétricas con un eje de simetría (19) y dos zonas finales, estando las toberas de salida (22) y las toberas de entrada (21) posicionadas en cada zona final,

caracterizado porque

c) las toberas de salida (22) están dispuestas por fuera del eje de simetría (19).

Solicitante: KARLSRUHER INSTITUT FUR TECHNOLOGIE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KAISERSTRASSE 12,76131 KARLSRUHE.

Inventor/es: SCHUBERT, KLAUS DR., KRAUT,MANFRED, BOHN,LOTHAR, WENKA,ACHIM.

Fecha de Publicación de la Concesión: 3 de Mayo de 2010.

Fecha Concesión Europea: 9 de Diciembre de 2009.

Clasificación Internacional de Patentes: B01F13/00M, B01J19/00R, B01F13/10B.

Clasificación PCT: B01F13/10 (.Instalaciones para efectuar mezclas que comprendan combinaciones de mezcladores de diferentes tipos), B01F13/00 (Otros mezcladores; Instalaciones para efectuar mezclas, incluyendo combinaciones de mezcladores de tipos diferentes), B01J19/00 (Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general (tratamiento físico de las fibras, hilos, hilados, tejidos, plumas o artículos fibrosos hechos de estas materias, ver los lugares apropiados para dicho tratamiento, p. ej. D 06 M 10/00); Aparatos apropiados (accesorios, cargas o rejillas especialmente adaptadas para el tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla C 02 F 3/10; placas o rejillas de chapoteo especialmente adaptadas para los enfriadores por chorreo F 28 F 25/08) [3]).

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SISTEMA DE MEZCLADOR, REACTOR Y SISTEMA DE REACTOR.
Descripción:

Sistema de mezclador, reactor y sistema de reactor.

La invención se refiere a un sistema de mezclador para la mezcla de al menos dos fluidos según la reivindicación 1. Además, la invención comprende un reactor y un sistema de reactor que comprende el sistema de mezclador mencionado según las reivindicaciones 12 ó 16. En cuanto al sistema de mezclador mencionado se trata de un sistema de mezclador estático, es decir, no comprende ninguna pieza móvil además de las fracciones de fluido que se mezclan.

En un sistema de mezclador del tipo mencionado al principio los fluidos que se van a mezclar -cada uno por separado- son divididos en varios hilos de flujo de fluido, que todos juntos guiados a través de las conducciones desembocan a través de las toberas de entrada en las cámaras de mezclado. Por la disposición así conseguida estrechamente colindante de los microhilos de flujo individuales de dos o más fracciones de fluido se consigue un mezclado efectivo por un camino corto y en poco tiempo.

Por el documento DE 44 16 343 C2, por ejemplo, es conocido un mezclador con una cámara de mezclado y un componente de guía previamente conectado para la alimentación separada de los fluidos a ser mezclados hacia una cámara de mezclado, estando compuesto el componente de guía con extensiones en el rango de milímetros por varias láminas apiladas una sobre otra con un espesor respectivo de aproximadamente 100 µ, en el que están incorporados los canales como microestructuras. Los canales de una lámina comprenden conducciones para sólo una de las dos fracciones de fluido. En una forma de realización la cámara de mezclado desemboca directamente en los microcanales de un intercambiador de calor o microrreactor conectado a continuación.

Un mezclador semejante, en el que con la misma estructura y principio de funcionamiento, los canales de conducción de dos fluidos que se van a mezclar o dispersar que discurren con forma de arco paralelos entre sí desembocan en la cámara de mezclado, está descrito en el documento DE 195 40 292 C1. Por esta disposición se prevé un mezclado uniformemente alto y rápido a través de toda la sección transversal de flujo en la cámara de mezclado. Los canales de conducción tienen una sección transversal constante con anchos menores de 250 µm, las láminas en las que son incorporadas las estructuras de canal tienen un espesor de aproximadamente 100 µ.

También en el documento DE 101 23 093 A1 se da a conocer un micromezclador estático para el mezclado de al menos dos fluidos que comprende varias láminas estructuradas apiladas una sobre otra. La cámara de mezclado está formada, no obstante, por una perforación con forma circular en una lámina, estando dispuestas las toberas de entrada de los dos fluidos incorporadas en la misma lámina en una secuencia alterna en un plano a través de toda la altura de la cámara de mezclado sobre la pared con forma cilíndrica de la cámara de mezclado. En la cámara de mezclado se produce durante el mezclado una corriente con forma espiral bidimensional que desemboca en una perforación dispuesta en el centro en torno al eje de simetría de la cámara de mezclado sobre una superficie frontal de la cámara de mezclado (formada una superficie de lámina que limita la cámara de mezclado).

Un aparato de mezclado semejante para la mezcla de al menos dos fluidos con conducción de flujo con forma espiral está descrito también en el documento WO 02/089966 A2. Aquí, no obstante, los fluidos son mezclados adicionalmente en mezcladores separados en las líneas de alimentación antes de la entrada en la cámara de mezclado.

No obstante, una conducción de corriente con forma espiral del tipo mencionado antes conlleva naturalmente un estrechamiento de la corriente que produce una resistencia al flujo marcada, limita el posible caudal significativamente o provoca una velocidad de flujo creciente.

También el documento US 5.573.334 da a conocer un mezclador estático para dos fracciones de fluido que comprende una cámara de mezclado con forma cilíndrica con dos zonas finales, en el que están posicionadas una tobera de entrada por fracción de fluido, así como una tobera de salida común en cada una de las zonas finales. También aquí la tobera de salida realizada por una perforación concéntrica en la base de la cámara de mezclado con forma cilíndrica tiene esencialmente los efectos mencionados antes.

Por una miniaturización se consigue una superficie de mezclado específicamente alta entre los fluidos a ser mezclados por división de los fluidos en microhilos de flujo, con lo que se realiza un mezclado rápido y completo, aunque con un caudal de flujo relativamente pequeño. Por otra parte, con cada aumento de dimensión se eleva en realidad el caudal de fluido posible, pero ello conlleva un descenso de la superficie de mezclado específica entre los fluidos que se van a mezclar. No obstante, una sencilla elevación de los canales de introducción finos en una cámara de mezclado en el mezclador mencionado antes en el ensayo práctico debido a las imprecisiones de fabricación, obstrucciones e inhomogeneidades de flujo que no se pueden evitar en los canales de conducción de fluido individuales provoca el peligro de una introducción no homogénea de las fracciones de fluido que se van a mezclar en la cámara de mezclado.

Si debe ser empleado un sistema mezclador del tipo mencionado antes para la generación de una mezcla de fluido reactiva, que tras la mezcla se va a introducir en un volumen de reactor para una reacción química consiguiente, es especialmente importante una mezcla inmediata y asimismo homogénea. Así, es estrictamente necesario transferir la mezcla homogénea para la reacción química controlada consiguiente en un tiempo muy breve al volumen de reacción y de hecho antes de que se produzca un remezclado o un inicio prematuro de la reacción.

El documento EP 1 473 077 A2 da a conocer a modo de ejemplo un sistema de mezclador según el preámbulo de la reivindicación 1 para el mezclado de al menos dos fluidos, que comprende varios micromezcladores del mismo tipo y conectados fluídicamente en paralelo, que están integrados en una matriz de guía y están conectados fluídicamente en ésta a través de líneas de alimentación para los fluidos que se van a mezclar.

Partiendo de aquí el objeto de la invención consiste en proponer un sistema de mezclador con el tipo de construcción del género expuesto con una eficacia de mezclado mejorada y al mismo tiempo un caudal de fluido elevado, manteniendo o reduciendo la pérdida de presión. Además el objeto se centra en la consecución de un reactor y de un sistema de reactor empleando el sistema de mezclador mencionado al principio, que por un lado se caracteriza por una forma de construcción compacta y por otro lado por un caudal elevado y una pérdida de presión pequeña para los fluidos y productos de reacción que pasan, siendo la reacción que se produce controlable y regulable en alta medida.

Este objeto se lleva a cabo por las características en la reivindicaciones 1, 12 y 16; las reivindicaciones a las que se hace referencia aquí contienen formas de realización ventajosas de estas soluciones.

El objeto se lleva a cabo por un sistema de mezclador para el mezclado de al menos dos fluidos, que comprende varios micromezcladores del mismo tipo y conectados fluídicamente en paralelo, que están integrados en una matriz de guía y están conectados en ésta a través de líneas de alimentación para los fluidos que se van a mezclar. Una subdivisión en varias cámaras de mezclado reduce el peligro de remezclado y presentan en comparación con una cámara de mezclado una superficie de pared específica esencialmente más alta que puede aprovechable para una regulación de la temperatura ya directamente durante y después del mezclado de los fluidos. Antes de la introducción de los fluidos en las cámaras de mezclado del micromezclador son divididos por fracciones en una pluralidad de microhilos de corriente e introducidos lo más posible con referencia a la fracción de fluido en secuencia alterna en la cámara de mezclado del micromezclador. Al disminuir las dimensiones en sección transversal de los hilos de flujo de fluido individuales se consiguen superficies de contacto específicas cada vez más grandes entre las diferentes fracciones de fluido, lo que acelera considerablemente el mezclado de las fracciones de fluido individuales. Los micromezcladores mencionados garantizan con ello de forma ventajosa una mezcla completa especialmente rápida y con ello eficaz de los fluidos con un volumen de construcción pequeño al mismo tiempo. Una conexión fluídica en paralelo de una pluralidad de micromezcladores eleva además el caudal de fluido.

Es posible introducir las al menos dos fracciones de fluido que se van a mezclar a través de respectivamente una única línea de conexión en el sistema de mezclador y dividirlas por líneas de alimentación en una matriz de guía en el sistema de mezclador sobre los micromezcladores particulares, preferentemente idénticos. Las líneas de alimentación en la matriz de guía están así configuradas de manera que a la entrada en cada micromezclador existen idénticas relaciones de flujo y presión en los fluidos conducidos. Esto es realizable ventajosamente por una extensión máxima de las líneas de alimentación entre la conexión y el micromezclador, lo que de forma ventajosa reduce localmente tanto la velocidad de fluido como la resistencia del fluido, presupuesto básico para relaciones de fluido idénticas en todos los micromezcladores.

No obstante, la invención comprende también esencialmente formas de realización en forma de sistemas de mezclador permeables al fluido y que pueden ser atravesados en una dirección, insertados entre dos volúmenes de fluido o dos volúmenes de reacción, por ejemplo una pared de separación superficial o barrera entre ambos volúmenes u otro sistema de mezcla. Así, el flujo atraviesa el sistema, siendo introducidos en el micromezclador también a través de varias conexiones (por ejemplo por micromezclador) y allí son mezclados con una segunda substancia, por ejemplo un químico. La sustancia que se va a mezclar es introducida a través de estructuras de canal de distribución (líneas de alimentación) en los micromezcladores que pueden ser posicionados esencialmente a través de todo el sistema (por ejemplo, la pared de separación). Un filtro conectado antes, como por ejemplo una lámina de filtro ajustada plana aguas arriba sobre la pared de separación (los filtros son conectados antes en general en sistemas de mezclador con secciones transversales de canal de fluido del rango de micrómetros) impide la penetración de suciedades y con ello la obstrucción de un micromezclador individual. Por esta realización se pueden dotar por ejemplo secciones transversales de flujo incluso mayores de substancias homogéneas, sin que se produzcan sobreconcentraciones que aparecen de forma no deseada en un momento y un lugar dado en el volumen de fluido del lado de salida.

El sistema de mezclador trabaja de forma óptima cuando todos los micromezcladores integrados en él y conectados en paralelo consiguen el mismo resultado de mezclado. Obstrucciones o imprecisiones de fabricación modifican directamente la sección transversal sobre todo de los microhilos de flujo antes de la entrada en las cámaras de mezclado y con ello directamente la proporción de mezcla de los fluidos que se van a mezclar en los micromezcladores en cuestión.

Para garantizar una proporción de mezcla que se mantenga constante en todos los micromezcladores se propone en el marco de una realización preferida una estructura modular del sistema de mezclador. Con ello cada módulo particular no sólo se puede comprobar (por ejemplo controles visuales o de funcionamiento) y clasificar (por ejemplo por la eficacia del mezclado o la pérdida de presión), sino que también en el marco de una revisión del sistema de mezclador después de haberlo desmontado se puede verificar y eventualmente sustituir por separado. Preferentemente los micromezcladores individuales son configurados respectivamente como módulos separados e idénticos y están previstos como piezas insertadas con unión positiva de forma en la matriz de guía, y recambiables.

La matriz de guía comprende a su vez respectivamente estructuras de distribuidor separadas (por ejemplo, líneas de alimentación en la matriz de guía) para los fluidos, que deben garantizar relaciones de presión iguales en las conducciones a cada micromezclador. Preferentemente estas estructuras de distribuidor comprenden el volumen ampliado correspondiente mencionado antes directamente delante de todas las líneas de alimentación a las cámaras de mezclado en los micromezcladores. Una ampliación de este tipo de la sección transversal de flujo de las líneas de alimentación, pero esencialmente también de las zonas que se unen fluídicamente a las toberas de salida de los micromezcladores provoca el descenso mencionado antes de la velocidad de flujo y con ello de la resistencia al flujo, con lo que en todos los micromezcladores, preferentemente idénticos, existen de forma ventajosa las mismas relaciones de presión.

En la realización de los principios básicos de configuración mencionados antes, es ventajoso colocar los micromezcladores, respectivamente, como piezas insertadas separadas con unión positiva de forma en la matriz de guía del micromezclador, atravesando las líneas de alimentación y las líneas de salida para los fluidos o mezclas de fluido las superficies exteriores en diferentes zonas de las piezas insertadas y en cada caso con estanqueidad entre sí. Debido al tamaño de los micromezcladores es ventajoso configurar las piezas insertadas con forma cilíndrica con una superficie lateral y dos superficies frontales respectivamente, con lo que las líneas de alimentación para los fluidos atraviesan la superficie lateral y/o una de las dos superficies frontales, así como al menos una tobera de salida la otra superficie frontal correspondiente o la superficie lateral. Solo el asiento con unión positiva de forma de estas piezas insertadas en la matriz de guía garantiza la conexión de fluido con estanqueidad mencionada antes, con lo que este efecto es optimizable por el acoplamiento de materiales correspondientes (por ejemplo, por configuración de la matriz de guía, de la pieza insertada o de una capa intermedia separada de un material de junta, como por ejemplo PTFE).

Todos los micromezcladores, así como las piezas insertadas son preferiblemente de estructura y dimensiones idénticas. Son verificables individualmente de forma ventajosa incluso empíricamente en tests de mezclador (por ejemplo en un dispositivo de verificación especial) y según el resultado, ajustables también en cuanto a determinadas propiedades, como por ejemplo la eficacia del mezclador o la resistencia al flujo, etc. De esta forma se puede asegurar, por ejemplo, que todas las piezas insertadas de micromezclador incluidas en una matriz de guía son idénticas, no sólo geométricamente sino también funcionalmente en el marco de una tolerancia predefinida. Las piezas insertadas idénticas presentan en el caso aquí considerado también otras ventajas que resultan de una fabricación unificada (serie) así como en cuanto al almacenamiento (pocas piezas diferentes) para las piezas insertadas de micromezclador.

Además se propone un reactor en el que delante del sistema de micromezclador mencionado antes está conectado al menos un volumen de reactor. Varios volúmenes de reactor pueden ser conectados así uno tras otro y/o en paralelo, pudiendo estar intercalados en el marco de un sistema de reactor otros sistemas de mezclador mencionados antes para el mezclado de otro fluido o para la homogeneización de los productos de reacción entre dos o más volúmenes de reacción. Para ello son conectadas líneas de alimentación individuales o todas del sistema mezclador directamente a las salidas del volumen de reactor. Solo por empleo de los micromezcladores conectados en paralelo se pueden ajustar eficazmente de forma ventajosa los tiempos de tratamiento de una mezcla de fluido homogénea mezclada uniformemente entre las toberas de salida del sistema de mezclador y la entrada en el volumen de reactor también para grandes cantidades de flujo (por ejemplo limitadas por arriba y/o por debajo).

Como otros medios para el ajuste de este tiempo de tratamiento se proponen preferentemente cuerpos desplazables optimizados en cuanto a flujo entre la tobera de salida y el volumen de reactor, que se ajustan exactamente para el tiempo de tratamiento al volumen disponible y con ello reconducen a la mezcla de fluido directamente al volumen de reactor. Esto dificulta no sólo las disgregaciones y remezclados posibles en la mezcla de fluido, sino que limita también las reacciones no deseadas ya antes de la introducción en el volumen del reactor. En particular en caso de mezclas de fluido que reaccionan rápidamente se presenta la posibilidad de regular la temperatura en la zona en torno al cuerpo desplazable (por ejemplo por medios de regulación de la temperatura como medios de refrigeración en los microcanales), configurar dicha zona de forma favorable al flujo (por conducciones de fluido) o ejercer influencia por medio de materiales catalíticos (presión negativa o aceleración de determinadas reacciones químicas, incluso selectivamente).

La invención, así como detalles de ésta, se explicarán a modo de ejemplo en virtud de formas de realización y de las siguientes figuras. Muestran:

Fig. 1a y 1b, una forma de realización del sistema mezclador, con una estructura como conjunto de láminas o placas, en una representación en despiece ordenado desde dos perspectivas (por arriba y por abajo),

Fig. 2a a c, representaciones en sección según el principio de otras tres formas de realización del sistema de mezclador,

Fig. 3a a c, representaciones en sección del micromezclador como pieza insertada con forma cilíndrica, que se puede emplear según el principio en las formas de realización representadas según las figuras 2b y c,

Fig. 4a y b, la vista lateral y en planta desde arriba de los componentes básicos según el principio de un micromezclador,

Fig. 5, la vista en perspectiva de un micromezclador en una forma de construcción en capas,

Fig. 6, un vista de detalle en perspectiva de las toberas de salida en la cámara de mezclado con la pared cilíndrica de un micromezclador según la Fig. 5,

Fig. 7, las vistas de varias láminas de un micromezclador según las figuras 5 y 6,

Fig. 8a y b, una representación según el principio de un reactor con un sistema de mezclador en una vista en perspectiva o representación en sección parcial,

Fig. 9, una vista de una forma de realización de un reactor con varios volúmenes de reacción dispuestos uno tras otro,

Fig. 10, una representación en despiece ordenado en perspectiva del reactor según la Fig. 9, así como,

Fig. 11, una representación en sección de un reactor como conjunto de láminas y zonas de salida de las cámaras de mezclado enfriadas.

Una primera forma de realización de un sistema de mezclador está representada en las Fig. 1a y b. Se compone de un conjunto de láminas 1 (o conjunto de placas) como matriz de guía que está representada en dos perspectivas como dibujos en despiece ordenado. El conjunto de láminas 1 comprende una lámina de cubierta 2 con sendas conexiones 3 y 4 para los fluidos A ó B, dos láminas 5 de líneas de alimentación con estructuras de alimentación tridimensionales 6 desde las conexiones al micromezclador 7, sobre la lámina 8 del mezclador, así como una lámina de derivación 9 con toberas de salida 10 en la secuencia mencionada. Todas las láminas (o placas) se pueden examinar ópticamente por separado antes del montaje en el marco de un control de calidad. Las láminas o placas mencionadas están fabricadas de un material químicamente resistente a los fluidos, así como a los productos de reacción y de mezcla y son unidas entre sí antes del montaje en una carcasa aquí no representada (por ejemplo por pegado resistente química y físicamente, soldadura de difusión o compresión en la carcasa, etc.). Puesto que no todas las láminas (o placas) mencionadas se unen a fluidos y productos de éstas, pueden emplearse en un sistema de mezclador también diferentes materiales de lámina. Como materiales son adecuados en particular aceros cromo-níquel, plásticos o vidrios resistentes químicamente que se pueden estructurar muy finos mecánicamente (con desprendimiento de viruta o troquelado), electroerosivamente o químicamente (ataque).

Expresamente las láminas y conjuntos de láminas (pila de láminas) mencionados comprenden con referencia a la invención siempre también placas o chapas o conjuntos de placas o chapas, así como otros componentes o conjuntos de componentes que se extienden superficialmente, incluso aunque éstos no sean mencionados explícitamente en la solicitud.

En el montaje del sistema se ofrece la posibilidad de montar en primer lugar sólo la lámina 8 del mezclador y montar las láminas que van a colindar con ésta para formar el conjunto parcial de láminas para probar individualmente el micromezclador 7 en condiciones de funcionar sobre el conjunto parcial de láminas en el marco de un control de calidad, una ventaja de esta forma de construcción que no hay que despreciar. No obstante, en caso de un micromezclador defectuoso bajo ciertas circunstancias se inutiliza el conjunto parcial de láminas completo. Además, el conjunto parcial de láminas así comprobado se puede preparar paso a paso completando por iteración con otras láminas, siendo posible entre cada etapa parcial una verificación parcial empírica (automatizada o manual). La forma de realización se caracteriza porque un gran número de micromezcladores se pueden integrar de forma especialmente estrecha entre sí en la matriz de guía, y en el caso de una estructuración paralela, por ejemplo de ataque químico de las láminas, sin gastos suplementarios de fabricación.

Las figuras 2a-c muestran formas de realización alternativas del sistema de mezclador. En todas las tres figuras están representadas con flechas las direcciones de flujo de los fluidos A y B, así como de la mezcla de fluido A+B.

La Fig. 2a muestra una forma de realización con dos líneas de alimentación 11 para los fluidos A y B orientadas ortogonales a los planos de corte en el componente de guía 12 en una carcasa 13. Desde estas líneas de alimentación a ambos lados una pluralidad de microcanales 14 con forma de V conducen a una cámara de mezclado 15 a ambos lados del componente de conducción, en la que la mezcla de fluidos A+B se junta (dos micromezcladores). Preferentemente el componente de guía está formado por un conjunto de láminas, estando dispuestas las láminas individuales paralelas al plano de corte en cada caso alternando los microcanales para una fracción de fluido por cara. Por una división central óptima no representada del componente de guía se pueden cambiar individualmente los micromezcladores para cada lado. Los microcanales 14 están realizados rectos en el ejemplo representado, aunque en el marco del estado de la técnica mencionada antes pueden ser realizados también curvados o de otra forma (por ejemplo con forma de embudo).

Las Fig. 2b y c muestran, por el contrario, realizaciones con piezas insertadas 16 de micromezclador preferentemente con forma cilíndrica recambiables individualmente insertadas en escotaduras con unión positiva de forma en una matriz de guía formada por láminas 17 (o placas) apiladas en la carcasa 13 con conexiones 3 y 4 para los fluidos A ó B. En las láminas están incorporadas estructuras de líneas de alimentación 6 que comprenden las líneas de alimentación 11, es decir estructuras de canal entre las conexiones y las piezas insertadas de micromezclador. Las piezas insertadas de micromezclador son introducidas según la forma de realización por debajo (Fig. 2b) o por arriba (Fig. 2c) en la matriz de guía, estando garantizado en particular en la variante representada en la Fig. 2b un bloqueo de las piezas insertadas en la matriz de guía por medios correspondientes no representados (por ejemplo rejas de soporte, compresión etc.).

Las piezas insertadas de micromezclador mencionadas antes contienen, respectivamente, una cámara de mezclado con conducciones para los fluidos A y B, así como toberas de salida para la mezcla de fluido A+B. Éstas atraviesan, respectivamente, una zona definida de la superficie exterior y/o de las superficies frontales de las piezas insertadas de micromezclador (véanse las flechas en las figuras 2b y 2c). La Fig. 2c muestra además a modo de ejemplo toberas de salida tangenciales desde la cámara de mezclado (véanse las Fig. 3a y c), que se prolongan en las estructuras de canal en las láminas colindantes y la lámina de derivación 9 (al mismo tiempo tope para las piezas insertadas de micromezclador) de forma opcional con sección transversal variable.

Las piezas insertadas de micromezclador, representadas en detalle en diferentes formas de realización en las Fig. 3a-c, así como el micromezclador según la forma de realización de las Fig. 1a y b comprenden cada uno preferentemente una cámara de mezclado 18 rotacionalmente simétrica con un eje de simetría 19 y dos zonas finales, un número de conducciones 20 para dos o más fluidos (A y B) que se vayan a mezclar o a dispersar con en cada caso al menos una tobera de entrada 21 en la cámara de mezclado, así como al menos una tobera de salida 22 fuera de la cámara de mezclado. Todas las toberas de entrada 21 se encuentran exclusivamente en una de las dos zonas finales, mientras que las toberas de salida 22 están posicionadas en la otra zona final. Preferentemente, las toberas de entrada de las fracciones de fluido están dispuestas a través del contorno de la superficie exterior de la cámara de mezclado 18, es decir no sobre la superficie frontal en secuencia alterna en uno o varios planos. Los micromezcladores representados son o comprenden uniones de capas axiales. Son pensables otros tipos de construcción, por ejemplo tubos estructurados dispuestos concéntricamente uno dentro de otro.

Una forma de realización de este micromezclador comprende una disposición de toberas de entrada de las fracciones de fluido en la cámara de mezclado, y concretamente en secuencia alterna. La secuencia alterna de las toberas de entrada y con ello de los hilos de flujo de fluido que fluyen en la cámara de mezclado representa, por tanto, una alta superficie de mezclado específica entre las fracciones de fluido a ser mezcladas o dispersadas en la cámara de mezclado. En caso de disposición de las toberas de entrada en varios planos y con un desplazamiento adicional de las toberas de entrada en un plano respecto a las del plano colindante, se consigue un revestimiento lo más completo posible de los hilos de flujo de fluido de una fracción de fluido a través de hilos de flujo de fluido de la otra fracción respectiva.

Una característica esencial de las piezas insertadas de micromezclador mencionadas antes comprende una disposición no concéntrica de las toberas de salida en la cámara de mezclado. Preferentemente las toberas de salida están dispuestas en la zona exterior de la cámara de mezclado, preferentemente de la superficie exterior. Por tanto, la mezcla de fluido tiene que vencer las posibles fuerzas centrífugas mencionadas antes que actúan en contra de la corriente no a la altura que cabría esperar según el estado de la técnica. Una presión de retención que se presenta en caso de cámaras de mezclado rotacionalmente simétricas según el estado de la técnica y que favorece una mezcla turbulenta se consigue igualmente reducir aquí. Esencialmente la presión de retención no es necesaria según la invención, ya que la mezcla de la manera mencionada antes se realiza en la zona de los hilos de flujo de fluido laminar de forma suficiente.

Las porciones de flujo turbulento mejoran esencialmente la eficacia de una mezcla o dispersión de los hilos de flujo de fluido en la cámara de mezclado, pero sin embargo provocan también grandes diferencias de tiempo de tratamiento de las mezclas de fluido en la cámara de mezcla que en procesos de mezcla determinados, en particular reactivos, deben ser evitados a toda costa. Al evitar o reducir la corriente turbulenta disminuyen también de forma ventajosa las diferencias de tiempo de tratamiento mencionadas antes, en particular en comparación con los dispositivos según el estado de la técnica.

Si las toberas de entrada de un plano respecto a las del plano respectivamente colindante están dispuestas desplazadas respectivamente una tobera de entrada, se consigue un asentamiento de los hilos de flujo de fluido que fluyen en la cámara de mezclado en respectivamente una o varias de otras fracciones de fluido. Lo ideal es que cada uno de los hilos de flujo de fluido limite por completo, es decir, en todos los lados en los hilos de flujo de fluido de otra fracción de fluido, con lo que se puede conseguir una superficie de mezclado específica lo más grande posible entre las fracciones de fluido, y debido a ello otra mejora de la eficacia de mezclado. En caso de mezcla o dispersión de dos fracciones de fluido se produce en el caso ideal una disposición de las secciones transversales individuales semejante a una disposición de tablero de ajedrez.

La alineación de las toberas de entrada respecto a la pared de la cámara de mezclado, es decir el ángulo de difusión de los hilos de flujo de fluido se realiza entre 0º (paralela a la pared de la cámara de mezclado) y 90º (ortogonal a la pared de la cámara de mezclado) preferentemente en beneficio de un flujo laminar paralelas entre sí en la dirección de la o las salidas. Para la generación de una conducción de fluido preferiblemente con forma espiral en la cámara de mezclado, las toberas de entrada están dispuestas tangencialmente preferentemente con un ángulo de inclinación pequeño respecto a la superficie exterior de la cámara de mezclado que sirve como pared.

En cuanto a la construcción el objeto se lleva a cabo de manera que los planos están formados por láminas apiladas con ranuras como conducciones de fluido, estando las conducciones unidas entre sí fluídicamente por fracción de fluido a través de canales de fluido que comprenden perforaciones situadas una sobre otra en las láminas. Las perforaciones situadas una sobre otra constituyen en la pila de láminas los canales de fluido, de los que se bifurcan las conducciones de fluido hacia la cámara de mezclado. Las conexiones de fluido en los canales de fluido están dispuestas preferentemente sobre la lámina de cubierta exterior respectivamente colindante. Alternativamente puede ser realizada una conducción también a través de canales sobre una o varias láminas, cubriendo las láminas de cubierta exteriores respectivamente colindantes los canales de fluido con estanqueidad.

El ángulo de inclinación pequeño mencionado antes de las toberas de entrada se consigue por ejemplo por una configuración de las láminas totalmente o sólo en la zona de las toberas de entrada, es decir directamente en la pared de la cámara de mezclado como superficies exteriores del cono truncado. Esto puede ser realizado por ejemplo por un conformado en frío de las láminas individuales o de la pila de láminas antes de la unión de las láminas entre sí al componente de guía, por ejemplo por medio de una soldadura de difusión.

Es posible además dotar a los canales de fluido de medios correspondientes para mediciones como por ejemplo un termoelemento o para una regulación de la temperatura o una medición de la presión como por ejemplo con un elemento de caldeo o un intercambiador de calor fluídico y dimensionarlo correspondientemente, con lo que las fracciones de fluido se puede construir individualmente de forma ventajosa directamente antes de la entrada en las conducciones de fluido.

La estructura básica de la forma de realización de un micromezclador mencionada antes se muestra esquemáticamente en las figuras 4a y b para la mezcla de dos fracciones de fluido A y B con una cámara de mezclado 18 con forma cilíndrica en la carcasa 23 de la cámara de mezclado. Está representada además la disposición según el principio del componente de guía 24 con conducciones 20 y toberas de entrada 21 en el extremo superior y toberas de salida 22 en el extremo inferior de la carcasa 23 de la cámara de mezclado. Las conducciones y toberas de entrada están dispuestas a través del contorno de la superficie exterior de un extremo de la cámara de mezclado en un plano, y de hecho respecto a los fluidos A y B en sucesión alterna. El componente de guía 24 está dispuesto con estanqueidad sobre una carcasa 23 de cámara de mezclado- pegado o soldado. Preferentemente el eje de simetría está alineado ortogonal a los planos formados por las láminas.

Una forma de realización alternativa del micromezclador está reproducida en las figuras 5 a 7. Se diferencia de la primera forma de realización según la Fig. 4 esencialmente en la disposición de las toberas de entrada y alimentaciones en varios planos. Ambas formas de realización se caracterizan por una cámara de mezclado 18 preferentemente con forma cilíndrica y rotacionalmente simétrica en torno a un eje de simetría 19 con dos zonas finales.

Ambas formas de realización mencionadas antes tienen una estructura esencialmente semejante. Esta estructura se explicará en detalle en virtud de la segunda forma de realización como sigue (véanse Fig. 5 a 7). Las formas de realización comprenden un componente de guía 24, preferentemente formado por un cierto número de láminas 25 a 26 unidas entre sí con estanqueidad al gas y a la presión (por ejemplo por medio de un proceso de soldadura por difusión), apiladas alternativamente (primera lámina 25 y segunda lámina 26) entre una lámina de cubierta 27 que sirve como fin de la cámara de mezclado (extremo de la cámara de mezclado) y una carcasa 23 de cámara de mezclado. Cada plano está formado por una de las láminas 25 o 26, es decir la primera forma de realización comprende sólo una lámina 25 ó 26 (en la Fig. 1 no está representado explícitamente). Sobre las láminas 25 y 26 están incorporadas las conducciones 20 y las toberas de entrada 21 como estructuras de canal (preferentemente con arranque de viruta, erosión o ataque químico). Las láminas de cubierta presentan orificios de conexión 28 para las conexiones de fluido mencionadas antes, pero no representadas en las figuras 4 a 7. Los orificios de conexión se unen en el componente de guía a los canales de fluido mencionados antes que se forman por un cierto número de perforaciones 29 en las láminas en la pila de láminas dispuestas una sobre otra con la misma extensión (véase la Fig. 7). A través de estos orificios de conexión se realiza una introducción de los fluidos A y B en los canales de fluido (representada en la Fig. 5 por flechas sobre la lámina de cubierta 27) y desde allí en las conducciones 20, para abandonar el componente de guía a través de las toberas de entrada 21 en la cámara de mezclado. La superficie del componente de guía 24 en la zona de las toberas de entrada 21 constituye así una pared plana 30 de la cámara de mezclado.

La Fig. 7 muestra en virtud de vistas en detalle las láminas 25 y 26 con las perforaciones 29, así como las estructuras de canal que comprenden las conducciones 20 y las toberas de entrada 21 en la zona de la pared 20. En el marco de esta forma de realización en cada lámina desemboca sólo una conducción 20 desde cada perforación 29, constituyendo las perforaciones los canales de fluido para los fluidos A y B en secuencia alterna. Cada lámina constituye, por tanto, un plano con toberas de entrada de los fluidos A y B en secuencia alterna. Por otra parte, las estructuras de canal de las láminas 25 y 26 no son de la misma extensión, sino que presentan toberas de entrada 21 y conducciones 20 dispuestas desplazadas entre sí. Si las toberas de entrada de las primeras láminas 25 y las segundas láminas 26 están desplazadas, respectivamente, una tobera de entrada, se obtiene el modelo de tablero de ajedrez de las toberas de entrada 21 de los fluidos A y B representado en la Fig. 6, estando orientadas las toberas de entrada con un ángulo de 90º respecto a la pared 20 (véase la Fig. 7).

En el caso ideal, las toberas de entrada 21 de los fluidos A y B están orientadas para favorecer una mezcla laminar de los hilos de flujo de fluido mencionados antes paralelos entre sí en la cámara de mezclado (véase la Fig. 5). Así presentan esencialmente un ángulo mayor de 0º, preferentemente entre 45º y 90º.

No obstante, lo que esencialmente se pretende es un ángulo desigual y, por tanto, un cruce de los hilos de flujo de fluido cuando se quiere un ajuste selectivo de un estado de flujo turbulento directamente en las toberas de entrada. La diferencia de ángulo se sitúa preferiblemente por encima de 10º. Si está por encima de 90º, se producen corrientes recíprocas de los hilos de flujo de fluido y con ello nuevamente una presión de retención elevada.

Las láminas 25 y 26 y, por tanto, las toberas de entrada (véase las Fig. 5 y 6) y las toberas de salida 22 (véase la Fig. 5) se encuentran en cada una de estas zonas finales, encerrando el componente de guía 24 mencionado antes por completo un extremo de la cámara de mezclado 18 rotacionalmente simétrica. Análogamente a las láminas 25 y 26 representadas en la Fig. 5, las conducciones 20 representadas sobre la segunda lámina 26 presentan un desplazamiento respecto a las perforaciones 29, con lo que las toberas de entrada 21 en la pared 30 de la cámara de mezclado 30 se van a disponer en secuencia alterna de las láminas 25 y 26 y en caso de una disposición de las toberas de entrada desplazadas, respectivamente, una tobera de entrada por plano (lámina) según un modelo de tablero de ajedrez (véase las Fig. 6 y 7).

En la forma representada las toberas de entrada están alineadas respecto al eje de simetría y constituyen con éste, respectivamente, un ángulo recto. Alternativamente, las toberas de entrada se pueden disponer inclinadas respecto al eje de simetría, con lo que en una cámara de mezclado rotacionalmente simétrica se tiene una dirección de flujo preferentemente con forma espiral, en particular en la zona situada en el exterior de la cámara de mezclado. Así puede ser ventajoso realizar la cámara de mezclado como volumen de resquicio anular y/o disponer las toberas de salida en la dirección de flujo.

Las toberas de salida están dispuestas por fuera del eje de simetría. Una alineación geométrica del mismo tipo posible de todas las toberas de entrada en su disposición respecto al eje de simetría para las dos fracciones de fluido favorece un mezclado laminar de los hilos de fluido de la forma mencionada antes.

Opcionalmente los componentes del micromezclador estático se pueden regular en temperatura, es decir calentar o enfriar, como en particular la zona de las toberas de salida 22 y las derivaciones que se unen a ella, selectivamente, así como las conducciones y las toberas de entrada para una fracción de fluido. En caso de una regulación de la temperatura de las toberas de entrada se pueden reducir las influencias no deseables de grandes gradientes de temperatura y presión, por ejemplo cavitación o variaciones del estado de agregado, en la entrada de hilos de flujo de fluido fuera de las toberas de entrada en la cámara de mezclado.

Las Fig. 8a y b representan la estructura básica de un reactor. Éste comprende, como se reproduce en la Fig. 8a, un sistema de mezclador 31 con las conexiones 3 y 4 para los fluidos A ó B, así como una unidad de reactor 32 conectada fluídicamente detrás del sistema de mezclador. La unidad de reactor presenta una entrada 33 (véase la Fig. 8a) y un desagüe no representado en las figuras 8a y b para un medio de regulación de la temperatura D (por ejemplo agua de refrigeración), así como una superficie de salida 36 de volumen de reacción para el producto de reacción C.

La Fig. 8b reproduce una representación en sección parcial en perspectiva esquemática de los componentes esenciales del reactor. Los fluidos A y B son mezclados tras la alimentación en la cámara de mezclado 31 para formar la mezcla de fluido A+B e introducidos en la unidad de reactor 32, en la que la mezcla de fluido mencionada reacciona químicamente generando un producto de reacción C. La dirección de flujo de la mezcla de fluido y el producto de reacción desde la cámara de mezclado 18 de un micromezclador a través de una tobera de salida 22 en un canal de distribución 34 en los canales de reacción 35 que sirven como volumen de reacción para la superficie de salida 36 del volumen de reacción se reproducen como una pluralidad de flechas (etiquetadas con A+B y C) en la Fig. 8b. En la unidad de reacción 32, las paredes que envuelven a los canales de reacción 35 son atravesados por canales de regulación de la temperatura 37 para el medio de regulación de la temperatura D, con lo que esta zona está configurada en correspondencia a un intercambiador de calor de corriente cruzada. Los canales de reacción 35 pueden presentar según el perfil de velocidad de flujo necesario para la cinética de la reacción una sección transversal que permanezca constante con el progreso de la reacción o una sección transversal que varíe, es decir que se ensanche o se estreche. También las desviaciones y uniones de los canales de reacción tienen sentido en caso de condiciones de marco geométricas, térmicas y/o de cinética de reacción determinadas.

Una forma de realización concreta de un reactor para la realización de la llamada reacción de Ritter a partir de los fluidos de salida ácido sulfúrico (fluido A) y una mezcla orgánica (fluido B) se reproduce en las figuras 9 y 10. Como medio de regulación de la temperatura (medio de refrigeración) es empleado agua (o una solución acuosa) con una temperatura de entrada entre 5º y 100ºC. El reactor comprende un sistema de mezclador 31 con conexiones 3 y 4 para los fluidos A ó B y cuatro unidades de reacción 32 conectadas detrás en serie con salidas y entradas 33 ó 38 para un medio de regulación de la temperatura D1 a D4. Detrás de la última unidad de reacción está conectado un módulo terminal 39 con una conexión para el producto de reacción C. Las unidades de reacción 32 y el sistema de mezclador 31 comprenden de forma ya mencionada una pila 43 de chapas de metal estructuradas (1 mm de espesor), que están soldadas entre sí por difusión y como piezas insertadas son introducidas con estanqueidad al fluido, respectivamente, en carcasas 13 de acero VA con forma de caja abiertas por ambos lados. Las estructuras de canal entre los canales de regulación de la temperatura en la pila y las salidas y entradas están previstas o bien por el lado de la carcasa o en la pila mencionada antes. Las unidades de reactor 32 son sujetas por medio de uniones de tornillo de extensión 41 entre el sistema de mezclador 31 y el módulo terminal 39, siendo conducida entre las carcasas 13 individuales una junta 42 preferentemente de PTFE en ranuras en la carcasa, lo que evita la salida de los fluidos que intervienen.

En la forma de realización mencionada están previstos opcionalmente medios para el ajuste del tiempo de tratamiento de una mezcla de fluido, no representados en las figuras 9 y 10, entre las toberas de salida del sistema de mezclado y el volumen del reactor. En el caso más simple estos medios están hechos de una pieza insertada con forma de placa como cuerpo desplazable, preferentemente de PTFE, que en el montaje es insertado fácilmente en el espacio intermedio entre el sistema de mezclador 31 y la primera unidad de reactor 32. Para ello es reducido el volumen entre los dos componentes mencionados y debido a esto en un cierto marco es ajustable el tiempo de tratamiento de la mezcla de fluido A+B dependiendo del tamaño de la pieza insertada. Preferentemente la pieza insertada presenta conducciones de fluido y/o estructuras de distribución de fluido entre las toberas de salida y el volumen del reactor. Igualmente se pueden integrar en el cuerpo desplazable también las juntas 42 mencionadas antes o conducciones para los componentes colindantes. Igualmente son insertables los medios mencionados esencialmente para el ajuste del tiempo de tratamiento entre otros dos componentes, como por ejemplo entre dos unidades de reactor.

La forma de realización mencionada antes sirve como reactor de producción, por tanto es diseñada, estructurada y verificada de acuerdo con la directriz de aparatos de presión 97/23 EG (categoría II, grupo de fluidos 1) según el sistema de regulación AD 2000.Todas las conexiones 3, 4 y 39, así como las entradas y salidas 33 y 38 mencionadas son configuradas como bridas de soldadura de acuerdo con DIN 2633 DN25 PN16. Las dimensiones (L X B X H) sin conexiones suponen 735 X 487 X 415 mm, la presión máxima permitida para fluidos, mezcla de fluidos y producto de reacción es de 16 bar, el rango de temperatura permitido se sitúa entre 5 y 100ºC. En el marco de la reacción de Ritter mencionada antes se indica con una presión de entrada de los fluidos de salida A y B de 4 a 6 bar una pérdida de presión de 1 a 2 bar.

La ventaja de la forma de realización consiste en la estructura modular con sistemas de mezclador, unidades de reactor y módulos terminales estandarizados, así como en el manejo especialmente flexible y posibilidad de reequipamiento con ayuda de las uniones de tornillo de extensión mencionadas antes. Un alojamiento de otros componentes, como por ejemplo un módulo de mezcla o separador de líquidos o gases es por supuesto pensable y fácil de llevar a cabo.

Si, por ejemplo, son conectados dos reactores uno tras otro fluídicamente de tal forma que esté conectada al menos una de las conexiones 3 ó 4 del reactor conectado a continuación a la conexión 40 del reactor conectado antes, se produce un sistema de reactor. En éste puede ser mezclado otro fluido por medio de una conexión 3 ó 4 aún no conectada a un reactor conectado antes; el sistema de mezclador en cuestión sirve, por tanto, como módulo de mezclado. En la forma de realización representada en las figuras 9 y 10 esto es realizable tecnológicamente también por un circuito intermedio adicional de un sistema de mezclador con conexiones 3 y 4 adaptadas geométricamente entre dos de las unidades de reactor representadas.

Otra forma de realización de un reactor con una estructura en su integridad como unión de capas (pila) del tipo mencionado antes se muestra en la Fig. 11 en una representación en sección esquemática. De su estructura básica corresponden al reactor todos los símbolos de referencia mencionados antes, pero presenta canales 37 de medio de enfriamiento cuya acción se extiende también sobre las zonas de las cámaras de mezclado 18, de las líneas de alimentación 11, las toberas de entrada 21 y toberas de salida 22. Si no son deseables selectivamente las extensiones de este tipo, se pueden realizar barreras térmicas (no representadas) en forma de interrupciones de capa locales en uno o varios planos de capa. La ventaja de este reactor consiste en la forma de construcción compacta, con lo que este sistema está predestinado en particular para aplicaciones en la técnica de microprocedimientos.

Esencialmente la invención es adecuada también para la mezcla de más de dos fluidos de salida, siendo dirigidos los fluidos o bien simultáneamente o bien sucesivamente en una cámara de mezclado, o bien la mezcla es generada antes por mezcladores conectados en serie uno tras otro. Además es pensable también una generación de productos de reacción intermedios y la introducción de éstos en un mezclador adicional o en un sistema de mezclador, empleándose un sistema de reactor del tipo mencionado al principio.

Lista de símbolos de referencia

1 Conjunto de láminas 2 Lámina de cubierta 3 Conexión de fluido A 4 Conexión de fluido B 5 Láminas de líneas de alimentación 6 Estructura de líneas de alimentación 7 Micromezclador 8 Lámina de mezclador 9 Lámina de derivación 10 Toberas de descarga 11 Línea de alimentación 12 Componente de guía 13 Carcasa 14 Microcanales 15 Cámara de mezclado 16 Pieza insertada de micromezclador 17 Láminas 18 Cámara de mezclado 19 Eje de simetría 20 Conducción 21 Tobera de entrada 22 Tobera de salida 23 Carcasa de cámara de mezclado 24 Componente de guía 25 Primera lámina 26 Segunda lámina 27 Lámina de cubierta 28 Orificios de conexión 29 Perforaciones 30 Pared 31 Sistema de mezclador 32 Unidad de reactor 33 Entrada (para medio de regulación de la temperatura) 34 Canal de distribución 35 Canal de reacción 36 Superficie de salida de volumen de reacción 37 Canal de regulación de la temperatura 38 Salida (para medio de regulación de la temperatura) 39 Módulo terminal 40 Conexión para el producto de reacción C 41 Unión de tornillo de extensión 42 Junta 43 Pila


Reivindicaciones:

1. Sistema de mezclador para la mezcla de al menos dos fluidos (A y B) que comprende varios micromezcladores (7) del mismo tipo y conectados fluídicamente en paralelo, que están integrados en una matriz de guía y conectados en ésta fluídicamente por medio de líneas de alimentación (11) para los fluidos que se van a mezclar, en el que los micromezcladores comprenden respectivamente una cámara de mezclado (18) con conducciones (20) para al menos dos de los fluidos que se van a mezclar o dispersar con en cada caso al menos una tobera de entrada (21) en la cámara de mezclado, así como al menos una tobera de salida (22) por cámara de mezclado, en el que

a) las toberas de entrada de los fluidos están dispuestas en secuencia alterna en al menos un plano, así como
b) las cámaras de mezclado están configuradas rotacionalmente simétricas con un eje de simetría (19) y dos zonas finales, estando las toberas de salida (22) y las toberas de entrada (21) posicionadas en cada zona final,

caracterizado porque

c) las toberas de salida (22) están dispuestas por fuera del eje de simetría (19).

2. Sistema de mezclador según la reivindicación 1, caracterizado porque los micromezcladores (7) como piezas insertadas de micromezclador (16) separadas y reemplazables individualmente pueden ser introducidos con unión positiva de forma en la matriz de guía (17).

3. Sistema de mezclador según la reivindicación 2, caracterizado porque las piezas insertadas de micromezclador (16) tienen forma de cilindro con una superficie lateral y dos superficies frontales en cada caso, en el que las líneas de alimentación (11) para los fluidos atraviesan la superficie lateral y/o una de las dos superficies frontales, así como al menos una tobera de salida (22) la otra superficie frontal respectiva o la superficie lateral.

4. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque las toberas de entrada (21) están dispuestas en al menos dos planos, en el que las toberas de entrada de un plano están dispuestas desplazadas respecto al plano colindante respectivo.

5. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque todas las toberas de entrada (21) de cada fracción de fluido están alineadas con un ángulo respecto a la pared (30) de la cámara de mezclado (18), estando este ángulo situado entre 0º y 90º.

6. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque los planos están formados por láminas apiladas con ranuras como conducciones de fluido, estando las conducciones por fracción de fluido unidas fluídicamente entre sí por medio de canales de fluido que comprenden perforaciones en las láminas situadas una sobre otra.

7. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque el eje de simetría (19) está alineado ortogonalmente a los planos.

8. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque las toberas de entrada (21) están dispuestas inclinadas respecto al eje de simetría (19).

9. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque todas las toberas de entrada (21) están alineadas de igual forma en su disposición respecto al eje de simetría (19) para cada fracción de fluido.

10. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque las toberas de entrada (21) en la cámara de mezclado (18) predeterminan una dirección de flujo, así como las toberas de salida (22) están alineadas de igual modo en su disposición respecto al eje de simetría.

11. Sistema de mezclador según una de las reivindicaciones mencionadas antes, caracterizado porque las toberas de salida (22) están alineadas en una dirección de flujo.

12. Reactor que comprende:

a) un sistema de mezclado (31) según una de las reivindicaciones anteriores, así como
b) al menos un volumen de reactor (35) conectado a las toberas de salida (22) del sistema mezclador, en el que están previstos medios para el ajuste del tiempo de tratamiento de una mezcla de fluido entre las toberas de salida del sistema de mezclador y el volumen de reactor,

13. Reactor según la reivindicación 12, caracterizado porque los medios comprenden al menos un cuerpo desplazable entre las toberas de salida y el volumen de reactor.

14. Reactor según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el volumen de reactor y/o las toberas de salida presentan un dispositivo de regulación de la temperatura.

15. Reactor según la reivindicación 14, caracterizado porque el dispositivo de regulación de la temperatura comprende una estructura de microcanales con un medio de regulación de la temperatura que fluye a través de ellos.

16. Sistema de reactor, que comprende al menos dos reactores según una de las reivindicaciones 12 a 15 conectados fluídicamente uno tras otro, en el que el volumen de reactor de un reactor está conectado a una de las conducciones del otro reactor.


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