CN116194212A - 蜂窝基材保持器 - Google Patents

Abstract

一种蜂窝基材保持器，是用于保持蜂窝基材的蜂窝基材保持器，其具有：能够弹性变形的筒状内周壁(10)、与筒状内周壁(10)隔着筒状间隙(20)配置在筒状内周壁(10)的外侧的筒状外周壁(30)、以及与筒状内周壁(10)和筒状外周壁(30)一起密封筒状间隙(20)的2个端面(41、42)，能够使蜂窝基材沿筒状内周壁(10)的轴向插入，能够使流体在筒状间隙(20)内流通或保持，能够通过对筒状间隙(20)内的流体进行加压而使筒状内周壁(10)弹性变形，将其按压到蜂窝基材的外周面上。

Description

蜂窝基材保持器

技术领域

本发明涉及用于保持被用作化学反应的反应器的蜂窝基材的蜂窝基材保持器。

背景技术

作为用于使处于液相、气相等状态的流体状反应物反应的反应器，已知使用流体可流通的形状的基材。该基材上也可以担载有该反应的催化剂。

例如，专利文献1记载了在由堇青石、碳复合材料、莫来石等构成的蜂窝形状支持体的表面形成催化剂层而使用。专利文献2记载了向壁流式多孔质蜂窝基材供给微泡化了的气相反应物和液相反应物并使其反应。

作为化学反应的反应器，使用蜂窝基材有很多优点。例如，可考虑以下优点：

机械耐久性高，能够长期耐受用于反应的加热、冷却、加压、减压等应力，

单位体积的表面积大，能够提高担载于其上的催化剂与反应物的接触频率，

在基材为多孔质的情况下，通过适当选择细孔径，能够使特定分子径的反应物选择性地反应或不反应等等。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-110341号公报

专利文献2：日本特开2020-40022号公报

发明内容

但是，在使用蜂窝基材作为反应器时，有一些注意点。

例如，在蜂窝基材的两端分别安装具备反应物导入口的凸缘和具备生成物排出口的凸缘，从反应物导入口向蜂窝基材导入反应物，将通过蜂窝基材而得到的生成物从生成物排出口排出。此时，需要抑制反应物和生成物从蜂窝基材的端部与凸缘的间隙泄漏。关于这一点，现有技术中需要在蜂窝基材的两端与2个凸缘之间分别配置O形环等密封材料，来密封蜂窝基材的端部与凸缘的间隙。

另外，在蜂窝基材为多孔质的情况下，反应物通过蜂窝基材壁的细孔从蜂窝基材的外部渗出。为了防止这种情况，需要在蜂窝基材的外周面卷绕例如氟树脂制膜来进行密封。

此外，为了控制反应温度，将蜂窝基材放入恒温槽中。此时，需要将用于向蜂窝基材供给反应物并排出生成物的配管的至少一部分与蜂窝基材一起放入恒温槽中，因此，存在需要大容量恒温槽的问题。另外，在恒温槽的热介质为空气的情况下，还存在热传递速度慢的问题。

本发明的目的是提供一种蜂窝基材保持器，其能够解决使用多孔质蜂窝基材作为化学反应的反应器时产生的上述问题中的至少一个问题。

本发明如下所述。

《方案1》一种蜂窝基材保持器，用于保持用作反应器的蜂窝基材，

所述蜂窝基材保持器至少具有：

能够弹性变形的筒状内周壁、

与所述筒状内周壁隔着筒状间隙配置在所述筒状内周壁的外侧的筒状外周壁、以及

与所述筒状内周壁和所述筒状外周壁一起密封所述筒状间隙的2个端面，

所述蜂窝基材保持器能够使所述蜂窝基材沿所述筒状内周壁的轴向插入，

能够使流体在所述筒状间隙内流通或保持，并且，

能够通过对所述筒状间隙内的所述流体进行加压而使所述筒状内周壁弹性变形，将所述筒状内周壁按压到所述蜂窝基材的外周面上。

《方案2》根据方案1所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁和所述端面中的任意位置，具有用于使所述流体流入所述筒状间隙的1个以上流体导入口、以及用于使所述流体从所述筒状间隙排出的1个以上流体排出口。

《方案3》根据方案1或2所述的蜂窝基材保持器，所述流体是热介质或冷介质。

《方案4》根据方案1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状间隙内具有温度调整器。

《方案5》根据方案1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有温度调整器。

《方案6》根据方案1～5中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁、所述筒状外周壁和所述2个端面被一体形成，且能够弹性变形。

《方案7》根据方案1～6中任一项所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有筒状支持壁。

《方案8》根据方案1～7中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁具有圆筒形状或多边筒形状。

《方案9》一种反应方法，使蜂窝基材沿方案1～8中任一项所述的蜂窝基材保持器的筒状内周壁的轴向插入，

将所述蜂窝基材作为反应器进行化学反应。

《方案10》根据方案9所述的反应方法，所述化学反应是液相反应物与微泡化了的气相反应物的化学反应。

《方案11》根据方案9或10所述的反应方法，

所述蜂窝基材具有多个流路，所述流路被多孔质壁隔开，

所述多孔质壁由具有在所述多孔质壁的厚度方向上贯通的连续气孔的多孔质体构成。

《方案12》根据方案11所述的反应方法，所述多孔质壁至少在其表面具有反应催化剂。

根据本发明，提供能够实现以下效果中的至少一种的蜂窝基材保持器，在使用蜂窝基材作为化学反应反应器时，不使用密封材料就可以防止反应物等从蜂窝基材的端部与凸缘等的间隙渗出；不需要大容量恒温槽就可以有效地控制反应温度；以及在蜂窝基材为多孔质的情况下防止反应物等从蜂窝基材的外周面渗出。

附图说明

图1是表示本发明的蜂窝基材保持器的结构一例的概略立体图。

图2是图1的蜂窝基材保持器的A-A线截面图。

图3是表示本发明的蜂窝基材保持器的结构另一例的概略立体图。

图4是图3的蜂窝基材保持器的A-A线截面图。

图5是表示本发明的蜂窝基材保持器的结构又一例的概略立体图。

图6是图5的蜂窝基材保持器的A-A线截面图。

图7是表示比较例1和2中使用的反应装置结构的概略截面图。

图8是表示实施例1和2中使用的反应装置结构的概略截面图。

图9是表示实施例2和比较例2中得到的排出水温度的经时变化的坐标图。

具体实施方式

《蜂窝基材保持器》

本发明的蜂窝基材保持器是用于保持用作反应器的蜂窝基材的蜂窝基材保持器，至少具有：

能够弹性变形的筒状内周壁、

与筒状内周壁隔着筒状间隙配置在筒状内周壁外侧的筒状外周壁、以及

与筒状内周壁和筒状外周壁一起密封筒状间隙的2个端面，

蜂窝基材保持器能够使蜂窝基材沿筒状内周壁的轴向插入，并且

能够使作为热介质或冷介质的流体在筒状间隙内流通或保持。

在本发明的蜂窝基材保持器中，筒状内周壁能够弹性变形。因此，通过对筒状间隙内的流体加压，能够使筒状内周壁弹性变形，将筒状内周壁按压到蜂窝基材的外周面上。

本发明的优选方案中，筒状内周壁根据蜂窝基材的外周面形状而弹性变形，与外周面紧密接触(密合)，使在外表面开口的细孔封闭。这样，即使在使用多孔质蜂窝基材作为用于使流体状反应物反应的反应器时，也能够防止反应物从蜂窝基材的外周面渗出。

另外，在本发明的另一优选方案中，筒状内周壁被按压到蜂窝基材的外周面上时，筒状内周壁追随蜂窝基材的外表面的细孔形状而弹性变形，进入到细孔内部。由此，能够更有效地防止反应物从蜂窝基材的外周面渗出。

另外，在蜂窝基材的端面连接有具有反应物导入口的凸缘和/或具有生成物排出口的凸缘的情况下，被构成为通过与筒状间隙内的流体加压相伴的筒状内周壁的弹性变形，使筒状内周壁被按压到蜂窝基材与凸缘的接触部上。由此，即使不在蜂窝基材的端面与凸缘的接触部配置O形环，也能够防止反应物从该接触部渗出。

此外，在本发明的蜂窝基材保持器中，筒状内周壁与蜂窝基材的外周面密合。由此，在筒状间隙内的流体为热介质或冷介质的情况下，该热介质能够不经由空气等热传导率低的中介物而与蜂窝基材及其所含有的反应物进行热交换。由此，即使不使用大容量恒温槽，也能够有效地控制反应温度。

以下，依次对构成本发明的蜂窝基材保持器的各要件进行说明。

<筒状内周壁>

本发明的蜂窝基材保持器的筒状内周壁能够弹性变形。因此，通过对筒状间隙内的流体加压，能够使筒状内周壁弹性变形，将筒状内周壁按压到蜂窝基材的外周面上，优选按压到蜂窝基材与具有反应物导入口的凸缘和/或具有生成物排出口的凸缘的接触部上。

筒状内周壁例如可以具有圆筒形状、多边筒形状等任意的形状。筒状内周壁预定在其轴向插入蜂窝基材，将该蜂窝基材作为反应器进行化学反应。因此，筒状内周壁的形状可以与预定插入使用的蜂窝基材的形状相适合地适当设定。

筒状内周壁的尺寸也是任意的，可以与预定插入其中使用的蜂窝基材的尺寸相适合地适当设定。因此，筒状内周壁的轴向长度可以与蜂窝基材的长度大致相同。或者，使筒状内周壁的长度比蜂窝基材的长度短，用多个蜂窝基材保持器保持1个蜂窝基材的方案也包含在本发明中。

筒状内周壁的材质只要是具有能够通过对筒状间隙内的流体加压而将筒状内周壁按压到蜂窝基材外周面上的程度的弹性的弹性材料，就可以是任意材质。该弹性材料可以是硫化橡胶、热塑性弹性体等橡胶，具体而言，例如可以是天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶(EPM、EPDM)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、丙烯酸橡胶(ACM)、硅橡胶(VMQ、PVMQ、FVMQ)、氟橡胶(FKM)、多硫橡胶(T)等。

<筒状外周壁>

筒状外周壁与筒状内周壁隔着筒状间隙配置，筒状内周壁和筒状外周壁一起密封筒状间隙，承担使作为热介质或冷介质的流体在筒状间隙内流通或保持的功能的一端。

筒状外周壁的形状只要能够与筒状内周壁隔着筒状间隙配置，就可以是与筒状内周壁相似的形状，也可以不是与筒状内周壁相似的形状。作为筒状外周壁的形状，例如可以例示圆筒形状、多边筒形状等。

只要能够与筒状内周壁隔着筒状间隙配置，筒状外周壁的尺寸就是任意的。筒状外周壁的轴向长度可以与筒状内周壁的轴向长度大致相同。筒状外周壁的与轴向垂直的方向的截面积和筒状内周壁的与轴向垂直的方向的截面积之比大于1，通过调节该比，能够将筒状间隙的容量设定为适当值。

筒状外周壁可以是能够弹性变形的，也可以是无法弹性变形的。因此，筒状外周壁的材质可以是与筒状内周壁相同的弹性材料，也可以是硬质材料。硬质材料例如除了聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂等合成树脂之外，还可以是铁、镀锡铁皮、镀锌铁皮、铝、铜、不锈钢等金属或合金。

<端面>

端部与筒状内周壁和筒状外周壁一起密封筒状间隙，承担使流体特别是作为热介质或冷介质的流体在筒状间隙内流通或保持的功能的一端。

端部的形状可以是堵塞筒状内周壁的端部和筒状外周壁的端部之间的形状，可以根据筒状内周壁和筒状外周壁的形状适当设定。例如，在筒状内周壁和筒状外周壁两者均为圆筒形状的情况下，端面也可以为圆环状(环状)。在筒状内周壁和筒状外周壁两者均为多边筒形状的情况下，端面可以是在多边形的中心部具有多边形孔的形状。

端面的尺寸只要能够堵塞筒状内周壁的端面和筒状外周壁的端面之间，就可以是任意尺寸。在筒状内周壁和筒状外周壁两者均为圆筒形状，端面为圆环状的情况下，圆环状端面的外径可以与筒状外周壁的垂直于轴向的方向的直径大致相同，圆环状端面的内径可以与筒状内周壁的垂直于轴向的方向的直径大致相同。

端面可以是能够弹性变形的，也可以是无法弹性变形的。因此，端满的材质可以与筒状外周壁相同。

<筒状内周壁、筒状外周壁和端部的结构>

筒状内周壁、筒状外周壁和端部可以分别作为独立构件制造后进行接合，由此制成本发明的蜂窝基材保持器。但是，从简化蜂窝基材保持器的制造工序、并且防止在筒状间隙内流通或保持的流体泄漏的观点出发，筒状内周壁、筒状外周壁和2个端面可以一体地形成。该情况下，筒状内周壁、筒状外周壁和2个端面都可以是能够弹性变形的。

<筒状间隙>

筒状间隙具有使流体流通或保持流体的功能。由此，在筒状间隙内的流体被加压时，筒状内周壁弹性变形而能够被按压到蜂窝基材的外周面上，在流体为热介质或冷介质的情况下，能够控制将蜂窝基材作为反应器进行的反应的温度。

在流体为热介质或冷介质的情况下，为了有效地控制将蜂窝基材作为反应器进行的反应的温度，希望筒状间隙能够收纳一定程度量的流体。从该观点出发，筒状间隙的容量可以是蜂窝基材容量的0.3倍以上、0.5倍以上、1倍以上、3倍以上、5倍以上、10倍以上或15倍以上。另一方面，即使将筒状间隙的容量无限制地增大，反应的温度控制的效率也不会成比例地提高。从该观点出发，筒状间隙的容量可以是蜂窝基材容量的100倍以下、50倍以下、30倍以下或20倍以下。

也可以构成为在筒状间隙内设置螺旋状流路，流体在筒状间隙内螺旋状地行进。由此，能够实现流体与蜂窝基材的外周面整体的均匀热交换。

也可以将筒状间隙沿反应物的流动方向划分为多个。该情况下，也可以按各分区设置流体导入孔和流体排出口。由此，能够对筒状间隙按各分区进行不同的温度控制。

<流体导入口和流体排出口>

本发明的蜂窝基材保持器在筒状外周壁和端部中的任意位置，可以具有用于使流体流入筒状间隙的1个以上流体导入口以及用于使该流体从筒状间隙排出的1个以上流体排出口。

在使作为热介质或冷介质的流体在筒状间隙内流通时，从流体不会滞留在筒状间隙的特定部分而是在筒状间隙内均匀地流通从而能够使与蜂窝基材的热交换高效化的观点出发，优选尽可能地分开流体的入口和出口。从该观点出发，优选将流体导入口和流体排出口中的一者配置在2个端面中的一个或筒状外周壁中的该端面附近，并将流体导入口和流体排出口中的另一个配置在2个端面中的另一个、或者配置在筒状外周壁中的该端面附近。

本发明的蜂窝基材保持器具有2个以上流体导入口时，各流体导入口可以分别配置在相互接近的位置，也可以配置在相互分离的位置。

本发明的蜂窝基材保持器具有2个以上的流体排出口时，各流体导入口可以分别配置在相互接近的位置，也可以配置在相互分离的位置。

流体导入口和流体排出口的数量可以分别独立地为1个以上、2个以上、3个以上或4个以上，且可以为10个以下、8个以下、6个以下、4个以下、3个以下或2个以下。

流体导入口和流体排出口可以分别具有能够与流体的供给源和排出处连接的形状，例如可以是从端部或筒状外周壁突出的管状。

流体导入口和流体排出口的材质只要能够防止流体泄漏，就可以是任意的，可以是与端部或筒状外周壁相同的材质，也可以是不同材质。

<温度调整器>

本发明的蜂窝基材保持器还可以具有温度调整器。该温度调整器例如可以是用于加热的带状加热器、用于冷却的珀尔帖元件等。

温度调整器例如可以配置在筒状间隙内，也可以配置在筒状外周壁的外侧。在筒状间隙内和筒状外周壁的外侧同时配置温度调整器的方式也包含在本发明的实施方式中。

而且，即使在本发明的蜂窝基材保持器中使用的流体为热介质或冷介质的情况下，本发明的蜂窝基材保持器也可以具有温度调整器。本发明的蜂窝基材保持器具有温度调整器，且使用的流体为热介质或冷介质的情况下，将插入本发明的蜂窝基材保持器中的蜂窝基材作为反应器进行的化学反应的温度控制能够极其有效地进行。

<筒状支持壁>

本发明的蜂窝基材保持器可以在筒状外周壁的外侧具有筒状支持壁。本发明的蜂窝基材保持器在筒状外周壁的外侧具有温度调整器的情况下，筒状支持壁也可以配置在温度调整器的更外侧。

筒状支持壁的形状只要能够覆盖筒状外周壁就是任意的，可以是与筒状外周壁相似的形状，也可以不是与筒状外周壁相似的形状。作为筒状支持壁的形状，例如可以例示圆筒形状、多边筒形状等。

只要能够覆盖筒状外周壁，筒状支持壁的尺寸就是任意的。筒状支持壁的轴向长度可以与筒状外周壁的轴向长度大致相同。

如果蜂窝基材保持器具有筒状支持壁，则能够对筒状间隙内的流体进行保温。另外，在筒状外周壁由弹性材料构成的情况下，筒状间隙内的流体被加压时，防止筒状外周壁向径向外侧弹性变形，从而辅助由筒状内周壁的弹性变形引起的向蜂窝基材外周的按压。

因此，从防止筒状外周壁的弹性变形的观点来看，筒状支持壁的材质可以是硬质材料。另外，从筒状间隙内的流体保温的观点出发，也可以是热容量大的材料。综合考虑，筒状支持壁的材质例如可以是合成树脂、陶瓷、金属等。

构成筒状支持壁的合成树脂例如可以是选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂等中的1种或2种以上。陶瓷例如可以是选自氧化铝、氧化锆、氮化铝、碳化硅、氮化硅、镁橄榄石、块滑石、赛隆(SiAlON)、莫来石等中的1种或2种以上。金属例如可以是选自铝、硬铝(duralumin)、钛、铁等中的1种或2种以上。

<蜂窝基材保持器的具体例>

图1～图6表示本发明的蜂窝基材保持器一例。

图1是表示本发明的蜂窝基材保持器的结构一例的概略立体图。图2是图1的蜂窝基材保持器的A-A线截面图。

图1和图2的蜂窝基材保持器(100)具有：

能够弹性变形的筒状内周壁(10)、

与筒状内周壁(10)隔着筒状间隙(20)配置在筒状内周壁(10)的外侧的筒状外周壁(30)、以及

与筒状内周壁(10)和筒状外周壁(30)一起密封筒状间隙(20)的2个端面(41、42)。

在蜂窝基材保持器(100)中，筒状内周壁(10)和筒状外周壁(30)在轴(60)方向上的长度大致相同。另外，2个端部(41、42)具有圆环状的形状，圆环的外径与筒状外周壁的垂直于轴向的方向的直径大致相同，圆环的内径与筒状内周壁的垂直于轴向的方向的直径大致相同。

蜂窝基材保持器(100)能够使流体在筒状间隙(20)内流通或保持。

蜂窝基材保持器(100)还在筒状外周壁(30)上具有流体导入口(51)和流体排出口(52)。流体导入口(51)配置在筒状外周壁(30)中的2个端部中的一个端面(41)附近，流体排出口(52)配置在筒状外周壁(30)中的另一个端面(41)附近。通过将流体导入口(51)和流体排出口(52)这样配置在相互离开的位置上，流体不会滞留在筒状间隙的特定部分而能够在筒状间隙内均匀地流通，因此优选。

蜂窝基材保持器(100)可以在筒状内周壁(10)的轴(60)向的空间中插入作为反应器使用的蜂窝基材。蜂窝基底保持器(100)可用于通过1个蜂窝基底保持器来保持1个蜂窝基底。

蜂窝基材保持器(100)不具有筒状支持壁，但也可以在筒状外周壁(30)的外侧具有筒状支持壁。

图3是表示本发明的蜂窝基材保持器的结构另一例的概略立体图。图4是图3的蜂窝基材保持器的A-A线截面图。

在图3和图4中，示出2个蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))串联配置的状态。各蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))的基本结构与图1和图2的蜂窝基材保持器(100)大致相同。但是，预定这2个蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))分别在轴(60)方向的长度短，将它们串联配置，作为1组蜂窝基材保持器组(200)使用。

蜂窝基材保持器组(200)可以在2个蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))各自的筒状内周壁的轴(60)侧的空间中插入作为反应器使用的蜂窝基材。蜂窝基材保持器组(200)可以用于通过串联配置的2个蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))保持1个蜂窝基材。根据这样的使用方式，能够对蜂窝基材保持器按各区域进行不同的温度控制。

蜂窝基材保持器组(200)由2个蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))构成，但也可以由串联配置的3个以上蜂窝基材保持器构成1组蜂窝基材保持器组。构成1组蜂窝基材保持器组的蜂窝基材保持器的数量可以为2个以上、3个以上、4个以上、5个以上或6个以上，且可以为10个以下、8个以下、6个以下、5个以下、4个以下或3个以下。

蜂窝基材保持器组(200)不具有筒状支持壁，但也可以在筒状外周壁(30)的外侧具有筒状支持壁。该情况下，蜂窝基材保持器组(200)的整体可以由1个筒状支持壁覆盖，也可以是2个蜂窝基材保持器(200(1)、200(2))分别由1个筒状支持壁覆盖的方式。

图5是表示本发明的蜂窝基材保持器的结构又一例的概略立体图。图6是图5的蜂窝基材保持器的A-A线截面图。

图5和图6的蜂窝基材保持器(300)的基本结构与图1和图2的蜂窝基材保持器(100)大致相同。但是，该蜂窝基材保持器(300)在筒状内周壁(10)与筒状外周壁(30)之间的筒状间隙(20)内具有温度调整器(70)。

如上所述，该温度调整器70例如可以是用于加热的带状加热器、用于冷却的珀尔帖元件等。

蜂窝基材保持器(300)不具有筒状支持壁，但也可以在筒状外周壁(30)的外侧具有筒状支持壁。

<蜂窝基材保持器的变形>

本发明的蜂窝基材保持器并不限于上述具体示出的方式，也可以是由本领域技术人员对其施加适当变更的方式。

《反应方法》

本发明的反应方法是在上述说明的本发明的蜂窝基材保持器的筒状内周壁的轴向插入蜂窝基材，将该蜂窝基材作为反应器进行化学反应的方法。

<蜂窝基材>

本发明的反应方法中使用的蜂窝基材只要能够沿蜂窝基材保持器的筒状内周壁的轴向插入，就可以具有任意的形状和尺寸。

蜂窝基材例如可以，

具有多个流路，这多个流路被多孔质壁隔开，

多孔质壁由具有在多孔质壁的厚度方向上贯通的连续气孔的多孔质体构成。

蜂窝基材可以是，

多个流路分别从入口侧端面贯通至出口侧端面的直流型蜂窝基材，

也可以是，

多个流路由入口侧流路和出口侧流路构成的壁流型蜂窝基材，

入口侧流路在入口侧端面开口，且出口侧端面封闭，

出口侧流路在出口侧端面开口，且入口侧端面封闭。

蜂窝基材的多孔质壁可以至少在其表面上具有反应催化剂。

<反应>

采用本发明的反应方法进行的反应，典型的是化学反应。该化学反应只要能够将蜂窝基材作为反应器来实施，就可以是任意的化学反应。例如专利文献2中记载的那样，液相反应物和微泡化的气相反应物的化学反应是合适的。

实施例

《比较例1》

在堇青石制直线型蜂窝基材(容量30mL)的两端面，分别经由O型环安装具有反应物导入口的凸缘和具有生成物排出口的凸缘，在基材的轴向上紧固，构成图7所示结构的反应装置。

从该反应装置的反应物导入口，使用柱塞泵，以40mL/分钟的流量用5分钟输送去离子水(合计输液量200mL)。在这5分钟内，从生成物排出口排出的去离子水的量为152mL。即，在比较例1中，计算出5分钟输送的去离子水中漏出了24％({(200-152)/200}×100＝24％)。

《实施例1》

在与比较例1中使用的相同种类且相同尺寸的堇青石制蜂窝基材的两端面，分别安装具有反应物导入口的凸缘和具有生成物排出口的凸缘。此时，作为凸缘，使用直径与蜂窝基材的直径大致相等的凸缘。另外，没有使用O型环。

将安装有该凸缘的蜂窝基材沿蜂窝基材保持器(100)的轴向插入。在此使用的蜂窝基材保持器(100)具有流体导入口(51)和流体排出口(52)，整体由氯丁橡胶构成。另外，蜂窝基材保持器(100)的长度为能够覆盖蜂窝基材的外周面的全部、以及凸缘与蜂窝基材端面的接触面的长度。蜂窝基材保持器(100)的筒状间隙(20)的容量约为500mL。

进而，在蜂窝基材保持器(100)的筒状外周壁的外侧设置聚丙烯制筒状支持壁(400)，构成图8所示结构的反应装置。

然后，从蜂窝基材保持器(100)的流体导入口(51)注入水，用水充满筒状间隙(20)内，进而在对筒状间隙(20)内施加0.2MPa的压力的状态下密封流体导入口(51)和流体排出口(52)。

在该状态下，与比较例1同样地从反应装置的反应物导入口以40mL/分钟的流量用5分钟输送去离子水。在这5分钟内，从生成物排出口排出的去离子水的量为200mL。即，在实施例1中，在5分钟没有观察到被输送的去离子水的泄漏。

通过上述结果，验证了蜂窝基材端面与凸缘的接触面、以及多孔质蜂窝基材的外周面全都被本发明的蜂窝基材保持器充分密封，能够防止反应物从这些部分渗出。

《比较例2》

在比较例2中，作为蜂窝基材，使用不锈钢制直线型蜂窝基材(容量30mL)，除此以外，使用与比较例1中使用的结构相同的反应装置进行实验。

将反应装置整体设置在调温至70℃的恒温槽内。设置后，立即从反应装置的反应物导入口以40mL/分钟的流量输送20℃的去离子水。然后，将蜂窝基材内充满去离子水，将去离子水开始从反应装置的生成物排出口排出的时刻设为时间0(零)，经时地测定排出水的温度。图9示出表示排出水温度经时变化的坐标图。

《实施例2》

在实施例2中，作为蜂窝基材，使用与比较例2中使用的相同种类且相同尺寸的不锈钢制蜂窝基材，除此以外，使用与实施例1中使用的结构相同的反应装置进行实验。

从反应装置的流体导入口(51)以300mL/分钟的流量输送70℃的水(温水)。蜂窝基材保持器(100)的筒状间隙(20)被温水充满，温水开始从流体排出口(52)排出时，从反应装置的反应物导入口以40mL/分钟的流量输送20℃的去离子水。然后，将蜂窝基材内充满去离子水，将去离子水开始从反应装置的生成物排出口排出的时刻设为时间0(零)，经时地测定排出水的温度。图9示出表示排出水温度经时变化的坐标图。

参照图9，验证了如果使用本发明的蜂窝基材保持器，则与在温度调整中使用恒温槽的比较例2相比，能够迅速地控制反应物的温度。

附图标记说明

10 筒状内周壁

20 筒状间隙

30 筒状外周壁

41、42端面

51 流体导入口

52 流体排出口

60 轴

70 温度调整器

100、200(1)、200(2)、300蜂窝基材保持器

200 蜂窝基材保持器组

400 筒状支持壁

Claims (12)

1.一种蜂窝基材保持器，用于保持用作反应器的蜂窝基材，

所述蜂窝基材保持器至少具有：

能够弹性变形的筒状内周壁、

与所述筒状内周壁隔着筒状间隙配置在所述筒状内周壁的外侧的筒状外周壁、以及

与所述筒状内周壁和所述筒状外周壁一起密封所述筒状间隙的2个端面，

所述蜂窝基材保持器能够使所述蜂窝基材沿所述筒状内周壁的轴向插入，

能够使流体在所述筒状间隙内流通或保持，并且，

能够通过对所述筒状间隙内的所述流体进行加压而使所述筒状内周壁弹性变形，将所述筒状内周壁按压到所述蜂窝基材的外周面上。

2.根据权利要求1所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁和所述端面中的任意位置，具有用于使所述流体流入所述筒状间隙的1个以上流体导入口、以及用于使所述流体从所述筒状间隙排出的1个以上流体排出口。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝基材保持器，所述流体是热介质或冷介质。

4.根据权利要求1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状间隙内具有温度调整器。

5.根据权利要求1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有温度调整器。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁、所述筒状外周壁和所述2个端面被一体形成，且能够弹性变形。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有筒状支持壁。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁具有圆筒形状或多边筒形状。

9.一种反应方法，使蜂窝基材沿权利要求1～8中任一项所述的蜂窝基材保持器的筒状内周壁的轴向插入，

将所述蜂窝基材作为反应器进行化学反应。

10.根据权利要求9所述的反应方法，所述化学反应是液相反应物与微泡化了的气相反应物的化学反应。

11.根据权利要求9或10所述的反应方法，

所述蜂窝基材具有多个流路，所述流路被多孔质壁隔开，

所述多孔质壁由具有在所述多孔质壁的厚度方向上贯通的连续气孔的多孔质体构成。

12.根据权利要求11所述的反应方法，所述多孔质壁至少在其表面具有反应催化剂。

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