[發明專利]用于交替流裝置的原位汽化器和同流換熱器

有效

• 申請號: 201180054061.0
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN103201002A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 杰弗里·M·格倫達;弗蘭克·赫什科維茨
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚研究工程公司
• 主分類號: B01B1/00
• 分類號: B01B1/00;B01J19/00;C01B3/00;F23D3/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 郭國清;穆德駿

1.一種用于將液體進料流轉換成氣體蒸汽流的裝置，所述裝置包括：

（a）具有第一端和第二端的通道構件，所述通道構件具有多個連接所述第一端和第二端的通道，所述通道構件具有大致實體的區域和空隙區域，

（b）進口構件，所述進口構件用于將所述液體進料流導引至所述多個通道的第一端，以及

（c）出口構件，所述出口構件用于導引來自所述多個通道的氣體蒸汽流，其中所述通道在所述進口與出口之間的任意距離d處具有垂直于所述進料流方向的幾何結構，其特征在于：1.空隙面積A′(x)以及，2.通道總橫截面積A(x)，其中作為所述總面積A(x)的一部分的所述空隙面積A′(x)是

以及沿著裝置的長度L的平均空隙率

所述平均空隙率是約0.3至約0.95。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，沿著所述裝置的長度，所述空隙率從在所述進口構件處的約0.5至約0.995的空隙率變化至在所述出口構件處的約0.2至約0.7的空隙率。

3.根據權利要求2所述的裝置，其中沿著所述裝置長度的空隙率變化是每線性英寸長度約0.01至約0.5空隙率下降。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述變化是每線性英寸長度約0.15至約0.35空隙率下降。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中在數量為大于一且小于二十的連續恒定的空隙率區域中的所述空隙率從所述進口構件到所述出口構件而下降。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中恒定空隙率區域的數量是三至十。

7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述通道的特征還在于具有如下的通道水力直徑dH和通道長度，所述通道水力直徑dH是從在所述進口處的約0.1至約10.0毫米至在所述出口處的約0.2至約0.5。

8.根據權利要求7所述的裝置，其中所述通道水力直徑是從在所述進口處的約0.3至約5.0毫米至在所述出口處的約0.4至約2.0毫米。

9.根據權利要求7所述的裝置，其中所述通道水力直徑與通道長度的比是約0.5至約10,000。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述比是約10至約5000。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中所述比是約40至約200。

12.根據權利要求1所述的裝置，其中所述通道的特征還在于，具有約10in²/in³至約2000in²/in³的平均單位體積表面積S_v，平均。

13.根據權利要求12所述的裝置，其中S_v，平均是約20in²/in³至約1000in²/in³。

14.根據權利要求13所述的裝置，其中S_v，平均是約50in²/in³至約250in²/in³。

15.根據權利要求1所述的裝置，其中所述通道由熱容量至少100J/Kg-K、熱導率至少約10W/m-K、并且密度至少約2500Kg/m³的材料制成。

16.根據權利要求15所述的裝置，其中所述熱容量為至少約500J/Kg，熱導率為至少約50W/m-K，并且密度為至少約5000Kg/m³。

17.根據權利要求16所述的裝置，其中所述熱容量為至少約100J/Kg，熱導率為至少約200W/m-K，并且密度為至少約7000Kg/m³。

18.根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置在大于約500的氣時空速下運行。

19.根據權利要求18所述的裝置，其中所述裝置在大于約1000的氣體空速下運行。

20.根據權利要求1所述的裝置，其中所述通道具有小于約5psi/英寸的壓降，Δp。

21.根據權利要求20所述的裝置，其中Δp小于約1psi/英寸。