[發明專利]微通道聚合反應器

無效

• 申請號: 201110223155.8
• 申請日: 2005-03-02
• 公開（公告）號: CN102274711A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: S·P·菲茨格拉德;D·J·海斯;A·L·Y·湯考維奇;L·J·塞爾瓦
• 申請（專利權）人: 維洛塞斯公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01F5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 寧家成

本申請是申請日為2005年3月2日，申請號為200580006764.0(PCT/US2005/007043)、發明名稱為“微通道聚合反應器”的中國專利申請的分案申請。

相關申請的交叉參考

本申請要求2004年3月2日提交的、名稱為″微通道聚合反應器″的U.S.臨時專利申請序列號60/549,423的權益，該文件公開的內容通過引用結合在本文中。

相關技術

發明領域

本發明涉及連續聚合方法，更具體而言，涉及利用一個或多個微通道的本體、溶液、懸浮和乳液聚合方法。

類似技術

工業連續聚合方法包括但不限于本體、溶液、懸浮和乳液聚合。本體聚合(bulk?polymerization，也被稱為mass?polymerization或block?polymerization)包括單體、聚合物和引發劑。在本體聚合中，反應體內容物都可用于反應，因此好的混合和撤熱對于維持反應的控制和最優化是非常重要的。對于本體聚合體系來說，控制聚合物鏈增長的反應速率也是非常重要的，否則反應體內容物可能表現出很大的鏈增長，導致很大的反應熱釋放和因粘度變化導致的鏈終止反應步驟的急劇降低，這通常被稱為Trommsdorff效應。Trommsdorff效應可以導致反應體內容物粘度的很大增加，由此使得所述內容物難以被泵送，并導致能夠使分子量分布偏斜的大分子量的聚合物。

溶液聚合試圖通過加入溶劑以稀釋反應體內容物，來避免Trommsdorff效應。在本體和溶液聚合中，通過控制單體和引發劑流量以及除去任何未反應的單體和剩余的溶劑，Trommsdorff效應可以被推遲。

乳液和溶液聚合通常使用類似的溫度控制手段，因為連續相包圍在其中發生聚合的分散的有機相。通過利用具有相對高的熱導率和熱容的水，所述連續相有助于維持溫度。

概述

本發明涉及連續聚合方法，更具體而言，涉及利用一個或多個微通道的本體、溶液、懸浮和乳液聚合方法。本發明在分布在整個一個聚合反應器內的多個微通道內進行聚合反應。可以將靜態混合器定位成與所述微通道流體連通，由此提供在所述微通道本身內的反應物流組分的混合。本發明還利用了結合到微通道聚合反應器內的多孔材料。必須參考“詳細描述”來獲得對本發明的更全面的理解。

本發明的第一方面是提供一種微通道聚合反應器，其包括：(a)適合承載反應物物流的第一微通道；(b)適合承載與所述第一微通道熱連通的流體的流體管道；和(c)與所述第一微通道流體連通的靜態混合器，該靜態混合器適合提供在沿所述第一微通道的預定點有效改變橫截面流體流動輪廓(flow?profile)而不改變通過所述第一微通道的反應物物流的主方向的混合區。

在所述第一方面的一個更詳細的實施方案中，所述靜態混合器在預定點有效改變可用于流體流動的橫截面面積。在另一個更詳細的實施方案中，所述靜態混合器在預定點增加可用于流體流動的橫截面面積，在所述預定點之前所述可用于流體流動的橫截面區域是廣義的矩形、廣義的圓形、廣義的半圓形和廣義的橢圓形中的至少之一，并且在所述預定點之后所述可用于流體流動的橫截面區域是廣義的矩形、廣義的圓形、廣義的半圓形和廣義的橢圓形中的至少之一。在另一個詳細的實施方案中，所述靜態混合器有效地將所述第一微通道分成多個微通道。在又一個詳細的實施方案中。在一個更詳細的實施方案中，所述靜態混合器在沿所述第一微通道的預定點減小可用于流體流動的橫截面面積，在所述預定點之前所述可用于流體流動的橫截面區域是廣義的矩形、廣義的圓形、廣義的半圓形和廣義的橢圓形中的至少之一，并且在所述預定點之后所述可用于流體流動的橫截面區域是廣義的矩形、廣義的圓形、廣義的半圓形和廣義的橢圓形中的至少之一。