ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ТЕХНОЛОГИИ МИКРОПРОЦЕССОВ

1. Микроканальное устройство, включающее:
микроканал, включающий поверхностные элементы;
по меньшей мере сегмент микроканала, характеризующийся длиной входных элементов более 10;
отличающееся тем, что длина сегмента составляет, по меньшей мере, 1 см;
тем, что указанный сегмент включает множество сходных, повторяющихся поверхностных элементов; и
тем, что сходные, повторяющиеся поверхностные элементы включают, по меньшей мере, один угол в каждом сходном поверхностном элементе.
2. Микроканальное устройство по п.1, отличающееся тем, что микроканал включает окружность, и повторяющиеся поверхностные элементы занимают большую часть окружности.
3. Микроканальное устройство, включающее:
микроканал, определенный по меньшей мере третья стенками микроканала;
по меньшей мере, сегмент микроканала, характеризующийся числом элементов
на входной длине больше 10;
отличающееся тем, что длина сегмента составляет, по меньшей мере, 1 см;
тем, что указанный сегмент включает множество сходных, повторяющихся
поверхностных элементов; и
тем, что сходные, повторяющиеся поверхностные элементы включают, по меньшей мере, один угол в каждом сходном поверхностном элементе.
4. Микроканальное устройство, включающее:
микроканал, включающий стенку микроканала, имеющую поверхностные элементы;
отличающееся тем, что поверхностные элементы включают субструктуру, увеличивающую площадь поверхности стенок микроканала; и дополнительно включающее
состав катализатора, расположенный, по меньшей мере, на поверхностных элементах, которые включают субструктуру,
5. Микроканальное устройство по п.4, дополнительно включающее площадь поверхности, улучшающую металлическое покрытие, нанесенное в субструктуре.
6. Микроканальное устройство по п.4, отличающееся тем, что состав катализатора включает каталитический металл, расположенный на слое оксида металла.
7. Микроканальное устройство, включающее:
микроканал, включающий стенку микроканала, включающую более 15 сходных, повторяющихся поверхностных элементов; и
тем, что сходные, повторяющиеся поверхностные элементы включают, по меньшей мере, один угол в каждом сходном поверхностном элементе.
8. Микроканальное устройство по п.7, отличающееся тем, что микроканал включает:
две основных противоположных стенки, причем каждая из этих двух основных противоположных стенок включает поверхностные элементы;
промежуток между двумя противоположными стенками; а также тем, что отношение глубина поверхностного элемента : канальный зазор превышает 0,3.
9. Микроканальное устройство по п.7, отличающееся тем, что стенка микроканала, включающая более 15 сходных, повторяющихся поверхностных элементов, имеет длину, по меньшей мере, 7 см.
10. Микроканальное устройство п.7, включающее, по меньшей мере, 10 микроканалов, работающих параллельно, при разнице массового потока между каналами не более 35%;
отличающееся тем, что каждый из этих, по меньшей мере, 10 микроканалов включает более 15 сходных, повторяющихся поверхностных элементов; и
тем, что сходные, повторяющиеся поверхностные элементы включают, по меньшей мере, один угол в каждом сходном поверхностном элементе.
11. Микроканальное устройство, включающее:
микроканал, включающий стенку микроканала, имеющую поверхностные элементы в конфигурации шахматного рисунка "елочка" (SHM), отличающееся тем, что SHM имеет промежутки между угловыми поверхностными элементами; и
дополнительно включающее заполняющие элементы в промежутках.
12. Способ обработки среды в микроканале, включающий:
обеспечение наличия микроканального устройства, включающего микроканал;
отличающийся тем, что микроканал включает две противоположные стенки микроканала и промежуток между двумя противоположными стенками микроканала;
тем, что, по меньшей мере, одна из стенок микроканала включает, по меньшей мере, 10 сходных поверхностных элементов в виде последовательности;
тем, что каждый из сходных поверхностных элементов включает, по меньшей мере, один угол и отношение глубины поверхностного элемента : канального промежутка равно по меньшей мере 0,4; и
протекание среды через микроканал при Re свыше 100.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что, по меньшей мере, 10 расположенных последовательно сходных поверхностных элементов дополнительно включают катализатор, расположенный на поверхностных элементах.
14. Способ по п.13, включающий паровое преобразование метана, отличающийся тем, что метан протекает через микроканал с временем контакта меньше 100 мс.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что катализатор включает катализатор сгорания, а среда - реагент, протекающий через микроканал при Re, по меньшей мере, равном 1000.
16. Способ обработки среды в микроканале, включающий:
протекание среды через микроканал с числом Рейнольдса Re свыше 100;
отличающийся тем, что микроканал включает поверхностные элементы;
выполнение операции устройства со средой в поверхностных элементах;
где операция устройства включает одну или несколько операций устройства, выбранных из группы, состоящей из химической реакции, испарения, сжатия, химического разделения, дистилляции, конденсации, нагревания и охлаждения.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что поверхностные элементы включают ряд из, по меньшей мере, 10 сходных поверхностных элементов, причем каждый из, по меньшей мере, 10 сходных поверхностных элементов включает, по меньшей мере, один угол.
18. Способ обработки среды в микроканале, включающий:
прохождение среды через вход канала в микроканал;
отличающийся тем, что микроканал включает поверхностные элементы, по меньшей мере, в одной секции поверхностных элементов;
где более 30% входной массы среды поступает в объем, по меньшей мере, одного поверхностного элемента в секции поверхностных элементов;
выполнение операции устройства со средой в секции поверхностных элементов;
где операция устройства включает одну или несколько операций устройства, выбранных из группы, состоящей из химической реакции, испарения, сжатия, химического разделения, дистилляции, конденсации, нагревания и охлаждения.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что среда проходит через микроканал со временем контакта меньше 100 мс.
20. Способ обработки среды в микроканале, включающий:
обеспечение наличия микроканального устройства, включающего микроканал;
отличающийся тем, что микроканал включает поверхностные элементы;
тем, что поверхностные элементы включают, по меньшей мере, один угол в каждом поверхностном элементе; тем, что теплоотвод или источник тепла находится в тепловом контакте с элементами активной поверхности; протекание среды через микроканал при Re свыше 100; результатом которого является теплопередача от среды или к среде, протекающей через микроканал.
21. Способ обработки среды в микроканале, включающий:
обеспечение наличия микроканального устройства, включающего микроканал;
отличающийся тем, что микроканал включает стенку микроканала, которая включает секцию, содержащую поверхностные элементы, пребывающие в тепловом контакте с источником тепла или теплоотводом;
протекание жидкости через микроканал и теплообмен через, по меньшей мере, одну стенку микроканала между жидкостью и источником тепла или теплоотводом;
тем, что падение давления происходит в секции, включающей поверхностные элементы; и
SF
0
SF
0
тем, что тепло, переданное в секции, деленное на тепло, переданное при идентичных условиях в лишенной элементов секции (h/h), является, по меньшей мере, в 1,1 раза больше падения давления в секции, деленного на давление при идентичных условиях в лишенной элементов секции (dP/dP).
22. Способ обработки среды в микроканале, включающий:
обеспечение наличия микроканального устройства, включающего микроканал;
отличающийся тем, что микроканал включает первую секцию и вторую секцию;
тем, что первая секция включает первый ряд поверхностных элементов;
тем, что вторая секция включает второй ряд поверхностных элементов; и прохождение жидкости через микроканал таким образом, что поток смешивается в первой и второй секциях, но ослабляется до, по существу, параболического потока между секциями.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что первый ряд поверхностных элементов имеет первую среднюю глубину элементов;
тем, что второй ряд поверхностных элементов имеет вторую среднюю глубину элементов;
тем, что первая средняя глубина элементов и вторая средняя глубина элементов отличаются, по меньшей мере, на 20%.
24. Способ по п.22, отличающийся тем, что первая операция устройства
происходит в первой секции;
тем, что вторая операция устройства происходит во второй секции;
тем, что первая операция устройства отличается от второй операции устройства.
25. Способ изготовления слоистого микроканального изделия, включающий:
помещение первого листа со сквозными поверхностными элементами рядом с листом, включающим микроканал, таким образом, что сквозные поверхностные элементы располагаются на одной стороне микроканала; и
помещение второго листа, включающего полости рядом с первым листом таким образом, что полость на втором листе находится рядом с, по меньшей мере, одним сквозным элементом на первом листе.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что полость представляет собой сквозной элемент.
27. Способ по п.26, дополнительно включающий соединение листов и последующее нанесение состава катализатора в полости.