CN107530668B - 用于从起始物料释放气体的反应器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于从起始物料释放气体的反应器装置(1)，所述反应器装置包括具有纵向轴线(3)的反应器壳体(2)和设置在反应器壳体(2)中的至少一个单一反应器(4)。所述至少一个单一反应器(4)具有横向于纵向轴线(3)定向的底板(5)、指定起始物料流动方向的起始物料流动通道(12)、设置在起始物料流动通道(12)中的催化剂、用于加热催化剂和/或起始物料的加热单元、以及设置在起始物料流动通道(12)上方以用于收集从起始物料释放的气体的集气室(16)。

Description

用于从起始物料释放气体的反应器装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求德国专利申请DE 10 2015 208 009.9的优先权，其内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及用于从起始物料释放气体的反应器装置。
背景技术
文献WO 2014/044706公开了用于从用作起始物料的液态氢载体介质释放氢气、换言之用于脱氢作用的反应器。尤其当流过催化剂填料时，反应器中的起始物料的流动导致压力损失和流动死区。反应器中的起始物料的流动几乎很难受影响。仅可以从下方加热催化剂。削弱输入反应介质、即起始物料中的热量。减小反应体积。催化剂不起作用。
发明内容
本发明基于的目的是提供允许以经济高效的方式从起始物料释放气体的反应器装置。
这个目的通过具有权利要求1中所描述的特征的反应器装置实现。本发明的主旨是，反应器装置具有设置在反应器壳体中的至少一个单一反应器，反应器具有开放式几何结构。如此获得开放式几何结构以使得其中设置催化剂的起始物料流动通道连接到设置在起始物料流动通道上方的集气腔室，集气腔室用于收集从起始物料释放的气体。从尤其是液态有机氢载体(LOHC)或另一含水物料的起始物料释放的尤其是氢气的气体能够自动地从起始物料流动通道流入集气腔室中，以便在集气腔室被收集，液态有机氢载体(LOHC)或另一含水物料尤其以液体状态存在。被收集的气体继而可以从单一反应器排放到反应器壳体中且排出反应器装置。反应器壳体尤其是具有恒定几何结构的压力容器，所述定几何结构尤其是尤其沿纵向轴线的恒定横截面积。单一反应器的基板横向于、且尤其垂直于纵向轴线定向。起始物料流动通道被配置用于起始物料从其流过且尤其沿基板延伸。起始物料流动通道限定起始物料流动方向。起始物料的流动被通道引导。尽管反应器装置是开放式几何结构，液态起始物料遵循限定流动方向。可以保证在反应器装置中、尤其在单一反应器中的起始物料的长停留时间。在单一反应器中的起始物料的长停留时间导致反应器装置的反应率增加。从起始物料释放的气体的量增加。起始物料流动方向尤其设置在平行于基板的起始物料流动平面中。催化剂布置在起始物料流动通道中。催化剂促进从起始物料释放气体。起始物料与催化剂直接接触。提供加热单元以尤其直接地加热催化剂和/或起始物料。根据本发明的反应器装置确保从加热单元到催化剂和/或起始物料中的传热提高。具体的，根据本发明的反应器装置确保加热单元的表面积与起始物料和/或催化剂的体积的比率增加。加热单元到催化剂中和/或到起始物料中的热输入增加。对于具有大约2cm的通道宽度和大约1m的通道长度的矩形流动通道，表面积与体积的比率是大约150m-1。
反应器装置且尤其单一反应器的开放式几何结构简化且因此促进氢的释放。允许从体积减小的液态起始物料获得不成比例的气体体积的反应因此能够以经济合理的方式执行。具体的，能够构想到针对性地排放理论上能够获得的气体体积且将所述气体体积用于另一目的，所述另一目的尤其是尤其在燃料电池中的开发。气体体积比液态起始物料的体积大最多达700倍。由于反应器装置且尤其单一反应器的开放式几何结构，释放气体能够直接且尤其自动地从起始物料流动通道流入集气腔室中。尤其不必将释放的气体沿起始物料流动通道与起始物料一起传送。具体的，这防止反应气体以高速在起始物料流动通道的端部处逃逸。而且，减小载体物料、尤其LOHC的排放。因此避免催化剂被气体阻塞。简化反应器装置的处理和操作。降低事故风险和尤其对反应器损坏的风险。反应器装置尤其具有模块设计。这意味着多于一个单一反应器也能够设置在反应器装置中。模块设计允许尤其以减少的安装工作灵活地安装和拆卸反应器壳体中的单一反应器。改变反应器装置中的单一反应器的并不复杂。反应器装置能够容易地适应通过改变数量的单一反应器释放的气体的期望或所需操作体积。单一反应器能够如此沿纵向轴线设置以使得相应的基板相互隔开地平行于彼此设置。每个单一反应器允许从起始物料获得精确、尤其可限定的反应体积，换言之预设定的气体体积。通过增加单一反应器的数量，能够从起始物料获得的总气体体积立即增加。具体的，反应器装置的模块设计允许反应器装置的反应体积通过直接改变单一反应器的数量而分别适用于即将发生的反应。
单一反应器尤其易于生产。具体的，隔板和/或传热管道限定起始物料流动通道。边界部件沿起始物料流动方向侧向限界起始物料流动通道。边界部件可例如是隔板和/或传热管道和/或其自身的反应器壳体、尤其是反应器壳体的侧壁。隔板和/或传热管道能够预先弯折。减少生产工作。
加热单元尤其允许催化剂、换言之催化剂物料被直接加热。具体的，能够构想到将形式为松散块体的催化剂颗粒的催化剂沿起始物料流动通道设置。块体高度尤其对应于边界部件的高度，尤其是传热管道和/或隔板的高度。尤其能够直接加热隔板。由此提高从加热单元到催化剂中的传热。
反应器装置可由尤其铜或黄铜的金属制造，尤其是反应器壳体的与催化剂物料直接接触或至少靠近于催化剂(换言之，靠近于反应设置)的部分。具体的，反应器壳体的其上设置形式为松散块体的催化剂物料的部分、换言之底壁和/或边界部件例如由传导良好的材料制造。出人意料地发现由于这些材料的高导热率，这些材料提高了反应器中的吸热反应的反应条件。具体的，提高到吸热反应中的热量输送。具体的，基板和/或起始物料流动通道以及诸如隔板和/或传热部件的限定起始物料流动通道的部件能够由这些材料制造。
其中起始物料流动通道沿第一长度直接连接到集气腔室的反应器装置促进气体从起始物料逃逸。具体的，第一长度是起始物料流动通道的总长度的至少一半，尤其至少60％、尤其至少80％、尤其至少90％、尤其至少95％、且尤其至多100％。这确保释放的气体能够遍及起始物料流动通道的长度的大部分、且尤其沿起始物料流动通道的总长度自由且自动地逃逸到设置在起始物料流动通道上方的集气腔室中。尤其当与具有闭合的管道状几何结构的现有技术反应器装置相比时，本反应器装置的反应性增加，在闭合的管道状几何结构中，尤其是氢的释放气体仅能够在流动方向上输送和排放。
在集气腔室的集气腔室体积大于起始物料流动通道的体积的反应器装置中，从起始物料释放气体未被削弱。比液态起始物料体积大最多达700倍的释放气体体积不受限于空间。这允许尤其是氢气的释放气体以无阻挡的方式行进，以便从起始物料流动通道尤其自由地逃逸。集气腔室体积是起始物料流动通道体积的倍数，所述倍数大于1。集气腔室体积尤其比起始物料流动通道的体积大150％、尤其至少200％、尤其至少300％、尤其至少400％、尤其至少500％、尤其至少750％、尤其至少1000％、且尤其至多比起始物料流动通道的体积大10.000％。
在气体流动方向横向于且尤其垂直于起始物料流动方向定向的反应器装置中，反应器装置允许气体以无阻挡的方式从起始物料释放。气体流动方向由起始物料流动通道限定为气体源且由气体收集腔室限定为气体目标。气体流动方向从起始物料流动通道朝向集气腔室定向。
在起始物料流动通道配置成朝向集气腔室打开的反应器装置中，反应器装置允许尤其是氢气的释放气体自动地逃逸。具体的，不必覆盖起始物料流动通道。起始物料流动通道具有不复杂的设计。起始物料流动通道的生产被简化且因此符合成本效益。
具有集气腔室的至少一个排气开口的反应器装置用于从集气腔室针对性地排放气体。所述至少一个排气开口能够在各种情况下连接到相应的合适的排气线路。排气线路允许气体从集气腔室供给到后续使用处。具体的，能够提供多条排气线路。由所述至少一个排气开口提供的用于气体排放的流动截面允许气体以充足的流动速率排放。防止堵塞引起的集气腔室中的超压。所述至少一个排气开口尤其配置成具有圆形截面。排气开口也可具有不同的截面。提供设置在排气开口处的排气线路以允许尤其是氢的释放气体在尤其无需对流效应的情况下从压力容器逃逸。排气线路尤其设置在压力容器的下部区域中、换言之设置在压力容器的底部区域中。换言之，基本能够构想到排气线路以不同的构造布置在压力容器中。
在催化剂以松散块体的催化剂颗粒形式提供的反应器装置中，反应器装置允许单一反应器以不复杂且灵活的方式配备催化剂。能够构想到例如依据待执行的反应、通过将松散块体的第一催化剂从基板移除且将松散块体的第二催化剂设置在基板上而改变催化剂。催化剂颗粒尤其以料团的形式提供，换言之提供为单独的颗粒。平均直径的范围是0.01mm至20mm、尤其0.05mm至10mm、尤其0.1mm至8mm、尤其0.5mm至5mm、且尤其of1mm至3mm。催化剂颗粒设置在基板上且尤其设置在起始物料流过的开放式起始物料流动通道中。尤其用于LOHC的脱氢作用的催化剂尤其是至少一种金属或金属氧化物与载体物料的混合物，尤其是贵金属和无机载体物料。混合物例如可以是铂金与氧化铝、和铂金与碳、或其它金属，诸如镍、钯、铑、金、铱、锇、铼、铜和/或铁。
在加热单元具有热载体介质流过的至少一个热载体流动通道的反应器装置中，反应器装置确保在单一反应器中的热载体介质以恒定流速相对长的停留时间。加热单元的表面与起始物料和/或催化剂的体积的比率甚至更多地增加。热载体介质提供优于电加热的成本。此外，电加热集成到已经现存的加热网络中是复杂的。包括热载体介质的加热单元能够以不复杂的方式链接到已经现存的加热网络。而且，能够构想到将热载体介质的废热用于其它过程。热载体流动通道具有由闭合管道制造的管路。能够构想到使用来自钢结构领域的半成品。用于热载体流动通道的管道可具有各种形状的截面，诸如圆形、矩形、多边形、椭圆形、星形，其中，外部表面可具有一定的最小粗糙度和/或涂层。涂层例如可由催化剂或粗糙度成形件提供。应该尽可能低地选定用于热载体流动通道的管道壁厚。依据稳定性要求，管道的最小壁厚可例如是至少0.5mm。也能够构想到最小壁厚达到1.0mm或更厚。热载体流动通道尤其沿基板设置且尤其与基板隔开设置。热载体流动通道例如借助于尤其是焊点的多个点状结合部尤其刚性连接到基板。结合部同时是间隔件。热载体流动通道尤其垂直于基板定向、且尤其横向于和/或平行于起始物料流动通道定向。具体的，热载体流动方向相反于起始物料流动方向。从热载体介质传热到起始物料优选在逆流过程中发生，因为就传热而言这是尤其有效的。替换性的，能够构想到在顺流过程或横流(cross-current)过程中执行所述传热。作为管道状热载体流动通道的替代，加热单元也可配置为燃烧器，燃烧器具有设置在催化剂下方以用于直接加热的闭合腔室。大体上，能够构想从其它反应器装置可知的各种加热可能性。必不可少的是单一反应器的基板遍及其整个表面被大致均匀地加热。包括将起始物料流动通道的侧向隔板部件限定的反应器装置简化起始物料流动通道的针对性构造。侧向隔板部件可例如由热载体流动通道自身形成，或由设置在基板上的隔板部件、换言之附加隔板部件形成。然而，也能够构想到给单一反应器的基板布置这样的结构，以使得起始物料流动通道例如通过铣削加工到基板中。在这种情况下，在金属切割过程中生产起始物料流动通道。结构化表面允许在限定起始物料流动通道的几何结构时的提高的灵活性。
在反应器壳体和/或单一反应器设有绝热层的反应器装置中，反应器装置被减少热损失。具体的，绝热层设置在背离加热单元的基板的下侧上。提高反应器装置的效率。
反应器装置具有用于分离释放气体中的携带和/或汽化的起始物料的提纯单元，这样的反应器装置提高反应产物的品质、尤其纯度。由于所述反应，很难能够避免起始物料成分仍然在释放的气体中。借助于尤其能够连接到集气腔室的提纯单元移除这些非期望的起始物料成分。具体的，尤其当气体/起始物料混合物从集气腔室经由所述至少一个排气开口逃逸时，借助于气体/起始物料混合物流过的织物材料、尤其织物套移除这些成分。织物套用作液滴捕集器，用于携带的脱氢起始物料、尤其脱氢LOHC。织物套尤其设置在上下设置的基板之间和/或形式为在排气开口处的过滤器。提纯单元尤其配置为液滴捕集器。织物可例如包括编织纤维、定向纤维、压到非编织物中的非定向纤维。织物能够由纺织材料或塑料材料、或各种其它材料均匀地制造。
替换性的，也能够由冷凝和/或吸附执行分离。
在反应器壳体具有大致筒形设计的反应器装置中，反应器装置允许单一反应器的多个圆形或环形基板的沿反应器壳体的纵向轴线的尤其紧凑且节省空间的构型。单一反应器沿纵向轴线彼此隔开地设置。沿纵向轴线的两个邻近单一反应器之间的距离尤其是至少10mm。
在加热单元具有螺旋形的热载体流动通道的反应器装置中，反应器装置允许加热单元中的热载体介质的流动长度增加。提高从热载体介质经由热载体流动通道输入到起始物料流动通道中的起始物料和/或催化剂的热量。热载体流动通道能够以阿基米德螺线或对数螺线的形状设计。具体的，起始物料流动通道设计为在热载体流动通道的两个邻近的螺旋形管圈之间的中间空间。这意味着两个邻近的螺旋形管圈用作隔板部件。增加起始物料流动通道中的起始物料的停留时间。增加单一反应器中的起始物料的流动长度且因此停留时间。因此，增加从起始物料流动通道到气体收集腔室中的开放式几何结构，即，流出区域。增加待释放气体的体积。具体的，增加起始物料流动通道的总长度。起始物料流动通道尤其简单且便宜。
具有单一反应器的收集腔室的反应器装置实现热载体介质和/或起始物料的尤其有效的供应和排放。收集腔室尤其设置为中心且尤其同心于反应器壳体的纵向轴线。收集腔室简化沿纵向轴线的两个邻近单一反应器的连接。收集腔室能够具有收集腔室壳体，收集腔室连接部件能够设置在收集腔室壳体上、尤其收集腔室端面上，这促进单一反应器的模块连接。例如，设置在收集腔室中的热载体介质和/或起始物料线路能够经由标准连接接口更容易地连接到彼此。具体的，热载体介质和/或起始物料的中心供应和排放经由单一反应器的互连收集腔室以有效的方式可行。
反应器装置也可具有大致形状为立方体或棱柱体的反应器壳体。单一反应器的基板对应的是多边形的、尤其是矩形的。基板也可以是三角形、五边形、六边形、或任何其它形状。
在起始物料流动通道由从基板尤其垂直地延伸的平面引导部件固定的反应器装置中，反应器装置允许不复杂且针对性地固定起始物料流动通道。具体的，使用的引导部件形式为隔板。隔板能够通过例如焊接灵活且可靠地连接到基板。也能够构想到借助于布置在基板上的网格结构以可变的方式固定隔板。为此目的，布置在网格构型中的孔能够布置在基板中。孔配置成接收用于夹持隔板的保持部件。也能够构想到定位销与隔板的下端面一体形成，定位销插入到基板的孔中。起始物料流动通道尤其配置成沿矩形基板曲折。以这种方式增加单一反应器中的起始物料的停留时间，且因此增加反应器装置作为整体的反应性。
在基板具有从起始物料进入开口至起始物料排放开口延伸的斜度和/或具有起始物料传输泵的反应器装置中，反应器装置确保起始物料可靠地流过单一反应器。降低将减小待释放气体的反应体积的起始物料积累的风险。
在专利权利要求中列出的特征以及在后续根据本发明的装置的示例性实施方式中列出的特征均适于它们自身、或与彼此结合以进一步改进根据本发明的目的。相应特征结合不构成对于本发明的保护主题的进一步改进的限制，而是仅大致示意。
附图说明
通过以下参考附图对示例性实施方式的描述，本发明的另外的特征、有点和细节将变得明显，其中
图1是根据第一示例性实施方式的反应器装置的剖切示意整体图；
图2是图1中的反应器装置的单一反应器的放大透视图；以及
图3是对应于根据第二示例性实施方式的图2的单一反应器的图解。
具体实施方式
图1和2中示出的反应器装置1用于从液体LOHC释放氢。反应器装置1是脱氢器。反应器装置1是板式脱氢器。大体上，反应器装置适于从尤其是液体的起始物料释放气体。
反应器装置1具有示意性示出的反应器壳体2。反应器壳体2是大致筒形的且具有纵向轴线3。反应器壳体2是压力容器。
根据示出的示例性实施方式，六个单一反应器4沿纵向轴线3设置在反应器壳体2中。单一反应器4均设计相同。通过增加单一反应器4的数量，能够提升反应器装置1的性能，尤其是增加反应器装置的反应体积。单一反应器4能够大致按所需频次沿纵向轴线3连接到彼此。反应器装置1具有模块滑设计。添加或移除单一反应器4并不复杂且尤其仅需要很少的组装工作。
单一反应器4均具有带中心开口的环形基板5。环形基板5由朝向纵向轴线3的内筒面板6和朝向反应器壳体2的外筒面板7界定。单一反应器4的反应腔室由环形基板5、内筒面板6以及外筒面板7限定。单一反应器4的反应腔室在顶部处开口、换言之在远离基板5的方向上开口。
收集腔室8设置在内筒面板6内侧。收集腔室8是大致筒形的、且用于给单一反应器4供应例如由Sasol公司以商标名称Marlotherm SH售卖的热载体介质和起始物料，起始物料即LOHC。单一反应器4配置成经由收集腔室8联接到彼此。具体的，设置在收集腔室8中的四条供给/排放线路配置成联接到彼此。可以提供给单一反应器4的收集腔室8供应起始物料和热载体介质的中心供应单元，收集腔室8连接到彼此。
布置在收集腔室8中的热载体介质供给线路9在邻近于基板5的位置处从内筒面板6进入反应腔室。在反应腔室中，螺旋形的热载体流动通道10由热载体管线形成，流动通道10以阿基米德螺线的形状从内筒面板6向外延伸。热载体流动通道10的两条邻近的螺旋形线路具有相对于纵向轴线3径向定向的相同距离。热载体流动通道10设置在平行于基板5定向的传热面中。根据示出的示例性实施方式，热载体流动通道10的螺旋形构造如此设计以提供围绕热载体管线的纵向轴线3的四个整圈。邻近于基板5，热载体管线通过外筒面板7穿出且借助于热载体介质返回线路11回到收集腔室8中。经由收集腔室8，热载体介质供给线路9和热载体介质返回线路11能够连接到外部热载体介质供应器。
因此，热载体流动方向沿热载体流动通道10从内侧至外侧螺旋形地定向、换言之从内筒面板6朝向外筒面板7螺旋形地定向。由于热载体流动通道10的螺旋形构型，在内筒面板6和热载体流动通道10之间、在热载体流动通道10的两条邻近管圈之间、或在热载体流动通道10和外筒面板7之间获得中间空间。这些中间空间也大致是螺旋形的。这些中间空间形成起始物料流动通道12。经由在外筒面板7上的起始物料供给线路13将起始物料供应到起始物料流动通道12。在内筒面板6上，起始物料经由收集腔室8的起始物料排放线路14排放。换言之，起始物料相对于纵向轴线3大致从外侧至内侧地流动。起始物料流动方向相反于热载体流动方向地定向。在逆流过程中发生换热且因此特别高效。借助于起始物料供给线路13和起始物料排放线路14可以实现从起始物料存储器15以起始物料中心供应，起始物料存储器根据示例性实施方式示出的能够设置在反应器壳体2的底部区域中。
也能够构想到将中心加热系统设置在收集腔室8中。继而热载体流动通道能够被省略。
形式为松散块体催化剂颗粒的催化剂布置在起始物料流动通道12中。沿起始物料流动通道12流动的起始物料与催化剂直接接触。
为了提高热载体介质通过热载体流动通道10的流动且尤其确保连续流动，能够提供闭合回路式线路系统，沿闭合回路式线路系统布置传送泵(未示出)以用于传送热载体介质。对应的，为了促进热载体介质的流动，起始物料流动通道12能够配置成具有从起始物料供给线路13朝向起始物料排放线路14的斜度。根据图2中示出的单一反应器4的示例性实施方式，基板5可以配置成具有从外筒面板7朝向内筒面板6的斜度。在这种情况下，基板的形状是截头锥形。
起始物料流动通道12在顶部处开口。具体的，没有提供上盖以用于起始物料流动通道12。起始物料流动通道12设计成沿其整个长度在顶部处开口、且因此直接连接到布置在起始物料流动通道上方的集气腔室16。集气腔室16设置在单一反应器4内侧且相对于纵向轴线3在径向方向上由内筒面板6和外筒面板7限界。在外筒面板7中，多个排气开口17、根据示例性实施方式示出的严格说来八个排气开口17布置在外筒面板7中，以经由排气开口17和连接到排气开口的气体排放线路(未示出)从集气腔室针对性地排放从起始物料释放的气体。具体的，气体通过反应器装置1中的在单一反应器4和反应器壳体2之间的环形中间空间排放。气体能够穿过配置为液滴捕集器的织物套，以将在过程中非故意地携带的或已经汽化的起始物料与气体分离。
压力容器的内径大于基板5的外径或外筒面板7的外径。径向向外延伸的管线(例如，热载体介质返回线路11)、起始物料供给线路13和/或排气线路(未示出)已经最小化接触表面，以减小到外侧的热损失、即自单一反应器4离开的热量。
起始物料供给线路13能够经由尤其中心控制的起始物料泵连接。具体的，以这种方式可以使得受压力控制的起始物料能够供应到基板5。含水起始物料能够尤其以限定剂量被供给到基板5，对于脱氢作用的最佳反应条件在所述基板上依据压力和/或温度而占优。为此目的，与中心控制单元信号连接的压力和/或温度传感器将布置在单一反应器4中的每个中。
根据第一示例性实施方式的反应器装置的操作原理将在下文中更详细地说明。形式为LOHC液体的起始物料经由起始物料供给线路13、换言之在外筒面板7的区域中供给到反应器装置1的单一反应器4。起始物料沿起始物料流动通道12朝向内筒面板6以成锥度的螺旋形构造流动、且由于收集腔室8的起始物料排放线路14中的斜度在内筒面板尤其自动地被排放。用于循环液态起始物料的中心泵装置附加地协助起始物料流动。沿起始物料流动通道12提供颗粒催化剂物料。被加热的热载体介质沿热载体介质流体通道10传送。热载体介质向颗粒催化剂物料和起始物料流动通道12中的起始物料传递热量。由于温度增加且起始物料与催化剂接触，氢气被释放。氢气能够沿向上打开的起始物料流动通道12的整个长度自动逸入单一反应器4的集气腔室16中。氢气能够从集气腔室16通过排气开口17和气体排放线路(未示出)排放。
由于单一反应器的开放式几何结构，如此获得的释放气体能够即使在高反应率下以高体积流量排放而不限制释放反应。反应器装置1具有简单且不复杂的设计，并且允许尤其高效地执行分离过程。
本发明的第二示例性实施方式在下文中参照图3描述。将与第一示例性实施方式中做出编号的部件描述一样的附图编号赋予设计相同的部件。将尾随字母a的相同附图编号赋予具有不同设计但功能类似的类似部件。
图3示出单一反应器4a，所述单一反应器的基板5a是矩形的。单一反应器4a对应地以立方体的形状设计。在对应的反应器装置(未示出)中，多个单一反应器4a能够沿在各种情况下垂直于基板5a定向的纵向轴线上下设置。周边边界面板7a布置在基板5a的外周边上。热载体介质供给开口9a布置在矩形边界面板7a的相应较短侧壁上，且热载体介质返回线路11a布置在相应相反侧壁上。根据示出的示例性实施方式，四个热载体流动通道10a通过单一反应器4a引导。热载体流动通道10a均平行于彼此定向且尤其平行于矩形边界面板7a的较长侧边缘定向。也能够构想到提供多于或少于四个的热载体流动通道10a。根据示出的示例性实施方式，热载体流动通道10a配置为中空筒形管道。管线也可以具有不同的截面。
形式为隔板18的侧向流动引导部件布置在单一反应器4a中。隔板18中的每个遍及基板5a的宽度的大约80％地从矩形边界7a的较长侧壁交替延伸。以这种方式，限定曲折形状的起始物料流动通道12a。起始物料供给线路13a布置在根据图3的上部右手侧上，而起始物料排放线路14a布置在根据图3的底部左手侧上。这意味着起始物料的主要流动方向大致遵循基板5a的宽度方向。曲折流动尤其垂直于流过热载体流动通道10a的线性方向。催化剂颗粒设置在起始物料流动通道12a中。催化剂颗粒的填充高度不超过流动隔板18的高度。同时，起始物料应该完全覆盖催化剂料团。起始物料流动通道12a的曲折设计确保单一反应器4a中的起始物料的相对高的停留时间。
根据第一实施方式，起始物料流动通道12a设计成在顶部处开口，以允许释放的气体在向上方向上自动逃逸。
在外部面板的较长侧边缘上布置双重衬套19以用于附加加热起始物料和/或催化剂。基板5a也能够设有双重衬套。根据示出的示例性实施方式，基板5a成角度设置以使得起始物料供给线路13a形成单一反应器4a的最高点，而起始物料排放线路14a形成单一反应器的最低点。由此促进起始物料沿起始物料流动通道12a的自动流动。也能够考虑借助于泵的受迫流动。

Claims (24)

1.一种用于从起始物料释放气体的反应器装置，所述反应器装置包括：
a)具有纵向轴线(3)的反应器壳体(2)，
b)设置在反应器壳体(2)中的至少一个单一反应器(4；4a)，单一反应器(4；4a)包括：
i.横向于纵向轴线(3)定向的基板(5；5a)，
ii.限定起始物料流动方向的起始物料流动通道(12；12a)，所述起始物料流动方向设置在平行于所述基板(5；5a)的起始物料流动平面中，
iii.设置在起始物料流动通道(12；12a)中的催化剂，
iv.用于加热催化剂和/或起始物料的加热单元，
v.设置在起始物料流动通道(12；12a)上方的集气腔室(16)，用于收集从起始物料释放的气体。
2.根据权利要求1所述的反应器装置，其特征在于，起始物料流动通道(12；12a)沿第一长度L1直接连接到集气腔室(16)，其中，第一长度L1是起始物料流动通道(12；12a)的总长度Lges的至少一半。
3.根据权利要求2所述的反应器装置，其特征在于，L1≥0.6·Lges。
4.根据权利要求3所述的反应器装置，其特征在于，L1≥0.8·Lges。
5.根据权利要求4所述的反应器装置，其特征在于，L1≥0.9·Lges。
6.根据权利要求5所述的反应器装置，其特征在于，L1≥0.95·Lges。
7.根据权利要求6所述的反应器装置，其特征在于，L1≤Lges。
8.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，集气腔室体积是起始物料流动通道体积的倍数。
9.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，从起始物料流动通道(12；12a)朝向集气腔室(16)定向的气体流动方向横向于起始物料流动方向定向。
10.根据权利要求9所述的反应器装置，其特征在于，从起始物料流动通道(12；12a)朝向集气腔室(16)定向的气体流动方向垂直于起始物料流动方向定向。
11.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，起始物料流动通道(12；12a)配置成朝向集气腔室(16)打开。
12.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，包括在集气腔室(16)的外壁(7)上的集气腔室(16)的至少一个排气开口(17)，用于将气体从集气腔室(16)针对性地排放。
13.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，催化剂被提供为松散块体的催化剂颗粒，其中，催化剂颗粒被提供为料团且被布置在基板(5；5a)上，所述料团具有1mm至3mm的平均直径。
14.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，加热单元具有热载体介质流过的至少一个热载体流动通道(10；10a)，其中，所述至少一个热载体流动通道(10；10a)沿基板(5；5a)定向。
15.根据权利要求14所述的反应器装置，其特征在于，所述至少一个热载体流动通道(10；10a)平行于基板(5；5a)定向。
16.根据权利要求15所述的反应器装置，其特征在于，所述至少一个热载体流动通道(10；10a)横向于和/或平行于起始物料流动通道(12；12a)定向。
17.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，包括限定起始物料流动通道(12；12a)的侧向流动引导部件(10；18)。
18.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，反应器壳体(2)和/或单一反应器(4；4a)具有绝热层。
19.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，包括连接到集气腔室(16)的提纯单元，用于分离释放气体中的携带的起始物料和/或汽化的起始物料，其中，提纯单元配置为液滴捕集器或除雾器。
20.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，反应器壳体(2)是大致筒形的，其中，基板(5)是圆形的或环形的。
21.根据权利要求20所述的反应器装置，其特征在于，加热单元具有螺旋形的热载体流动通道(10)，其中，在用作流动引导部件的两个邻近螺旋形管圈之间的自由空间限定起始物料流动通道(12)，和/或提供单一反应器(4)的收集腔室(8)，收集腔室相对于纵向轴线(3)中心且同心地设置。
22.根据权利要求1或2所述的反应器装置，其特征在于，反应器壳体(2)大致以立方体或棱柱体的形状配置，其中，基板(5a)以多边形的形状配置。
23.根据权利要求22所述的反应器装置，其特征在于，基板(5a)以矩形的形状配置。
24.根据权利要求22所述的反应器装置，其特征在于，形式为隔板(18)的平面引导部件限定起始物料流动通道(12a)，其中，起始物料流动通道(12a)是曲折形状的，和/或基板(5a)具有从起始物料供给开口(13a)朝向起始物料排放开口(14a)的斜度，和/或提供起始物料传送泵。
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