DE10226204A1 - Pressure-relieved reactor/heat exchanger structure has pressure balancing between reactor/heat exchanger unit medium chamber, and pressure chamber with smaller gas volume than reactor/heat exchanger unit - Google Patents
Pressure-relieved reactor/heat exchanger structure has pressure balancing between reactor/heat exchanger unit medium chamber, and pressure chamber with smaller gas volume than reactor/heat exchanger unitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen druckentlasteten Reaktor- /Wärmeübertrageraufbau mit einer Reaktor-/Wärmeübertragereinheit, einem die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit unter Belassung eines Druckraums mit Abstand umgebenden Druckbehälter und mit Druckausgleichsmitteln zwischen einem Mediumraum der Reaktor-/ Wärmeübertragereinheit und dem Druckraum. The invention relates to a pressure-relieved reactor / Heat exchanger construction with a Reactor / heat exchanger unit, a reactor / heat exchanger unit under Leaving a pressure chamber with surrounding surrounding pressure vessel and with pressure compensation means between a medium space the Reactor / heat exchanger unit and the pressure chamber.
Wärmeübertrager finden vielfach Einsatz in der Verfahrenstechnik. Ein bevorzugter Bautyp sind Plattenwärmeübertrager, die einen Aufbau aus aufeinander bzw. übereinander gestapelten Platten besitzen und eine hohe Wärmeübertragungs-Leistungsdichte aufweisen. Typischerweise werden hierbei abgedichtete, gelötete und/oder verschweißte Bauteile eingesetzt. Solche und ähnliche Aufbauten werden auch für Reaktoren, z. B. für katalytische Reaktionen verwendet, insbesondere solche mit Kombination einer Wärmeübertragerfunktion. Bei manchen Anwendungsfällen treten sehr hohe Medientemperaturen und Drücke auf, die den Reaktor-/Wärmeübertrageraufbau stark belasten, selbst bei Einsatz von Hochtemperatur-Werkstoffen. Heat exchangers are often used in the Process engineering. A preferred type of construction are plate heat exchangers, the a construction of stacked on top of each other or Own panels and a high Have heat transfer power density. Typically, this sealed, soldered and / or welded components used. Such and Similar structures are also used for reactors, eg. For example used catalytic reactions, especially those with Combination of a heat exchanger function. For some Use cases occur on very high media temperatures and pressures, the heavily load the reactor / heat exchanger assembly, even at Use of high-temperature materials.
Weitere bekannte Aufbautypen für Reaktoren und Wärmeübertrager sind Spiral- und Rohrbündelstrukturen. Diese basieren auf einem Druckbehälterkonzept, das zu geringeren mechanischen Spannungen führt als Plattenstapelstrukturen. Sie besitzen jedoch verglichen mit Plattenstapelstrukturen einen vergleichsweise großen Bauraum, ein höheres Gewicht, einen niedrigeren Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad, eine schlechtere Leistungs-Skalierbarkeit und sind durch ihren relativ komplizierten Aufbau nur bedingt serientauglich. Other known construction types for reactors and heat exchangers are spiral and tube bundle structures. These are based on a pressure vessel concept that leads to lower mechanical Voltages result as plate stack structures. You own, however Compared with plate stack structures a comparatively large space, a higher weight, a lower Heat transfer efficiency, a worse Performance scalability and are due to their relatively complicated structure only conditionally suitable for series production.
Ein druckentlasteter Reaktor-/Wärmeübertrageraufbau der eingangs genannten Art ist in der Offenlegungsschrift EP 0 459 414 A1 beschrieben. Der dortige Aufbau beinhaltet einen säulenförmigen Vergasungsreaktor und einen säulenförmigen Gaskühler, wobei beide Komponenten mit ihrem oberen Säulenende über eine Gasverbindungsleitung in Kontakt stehen. Der Gaskühler beinhaltet mehrere, im Abstand übereinander liegende Wärmeübertragereinheiten. Der Reaktor, der Gaskühler und die Gasverbindungsleitung sind von einem Druckbehälter mit Abstand umgeben, und der Zwischenraum steht mit dem Gasauslaß des Gaskühlers über Druckausgleichsmittel in Verbindung. Diese Druckausgleichsmittel beinhalten zwei durch Schwerkraft selbstschließende Klappen, von denen je eine öffnet, wenn der Druck im Zwischenraum um ein gewisses Maß über den Druck im Auslassbereich des Gaskühlers ansteigt bzw. unter diesen absinkt. Der Durchmesser des Druckbehälters ist um mehr als die Hälfte größer als der Durchmesser des Reaktorbehälters und des Gaskühlerbehälters, so dass das Zwischenraumvolumen deutlich größer als das Volumen von Reaktor und Gaskühler ist. A pressure relieved reactor / heat exchanger structure of the aforementioned type is in the published patent EP 0 459 414 A1 described. The local structure includes a columnar gasification reactor and a columnar Gas cooler, with both components with their upper column end over a gas connection line in contact. The gas cooler includes several spaced-apart ones Heat exchanger units. The reactor, the gas cooler and the Gas connection line are from a pressure vessel at a distance surrounded, and the space communicates with the gas outlet of the Gas cooler via pressure compensator in conjunction. This Pressure balance means include two by gravity self-closing flaps, one of which opens when the pressure in the space to some extent above the pressure in the Outlet of the gas cooler rises or falls below this. Of the Diameter of the pressure vessel is more than half greater than the diameter of the reactor vessel and the Gas cooler container, so that the gap volume significantly larger as the volume of reactor and gas cooler is.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines druckentlasteten Reaktor-/wärmeübertrageraufbaus der eingangs genannten Art zugrunde, der mit relativ geringem Aufwand und Bauraum realisierbar ist und auch hohen Druck- und Temperaturbelastungen sicher standhält, wie sie z. B. in Hochdruck-Gaserzeugungssystemen zur katalytischen Brennstoffgewinnung für Brennstoffzellensysteme auftreten. The invention is the provision as a technical problem a pressure-relieved reactor / heat exchanger structure of mentioned in the beginning, with relatively little Effort and space is feasible and high pressure and Temperature loads safely withstand, as z. In High-pressure gas generating systems for catalytic Fuel extraction for fuel cell systems occur.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines druckentlasteten Reaktor-/Wärmeübertrageraufbaus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 5. The invention solves this problem by providing a pressure-relieved reactor / heat exchanger structure with the Features of claim 1 or 5.
Beim Aufbau nach Anspruch 1 ist das Gasvolumen des Druckraums, d. h. das effektiv für ein im Druckraum befindliches Gas zur Verfügung stehende Volumen, kleiner als das Volumen der innerhalb des Druckbehälters befindlichen Reaktor-/Wärmeübertragereinheit. Dies ermöglicht ein relativ geringes Bauvolumen bei gegebenem Volumen der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit unter voller Aufrechterhaltung der Druckentlastungsfunktion. Das geringe effektive Druckraumvolumen ermöglicht zudem kurze Reaktionszeiten des dort eingebrachten Mediums bei Druck- und/oder Temperaturänderungen in der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit. In the structure according to claim 1, the gas volume of the pressure chamber, d. H. this is effective for a gas in the pressure room Available volume, smaller than the volume of located within the pressure vessel Reactor / heat exchanger unit. This allows a relatively small volume of construction given volume of the reactor / heat exchanger unit below full maintenance of the pressure relief function. The low effective pressure chamber volume also allows short Reaction times of the medium introduced there in pressure and / or Temperature changes in the reactor / heat exchanger unit.
Durch gasdurchlässiges Beladen des Druckraums mit einem Füllmaterial, wie in einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 vorgesehen, kann das effektive Druckraumvolumen weiter verringert werden. In Ausgestaltung dieser Maßnahme ist gemäß Anspruch 3 das Füllmaterial ein thermisch isolierendes Material. Dadurch kann die Außenmanteltemperatur des Druckbehälters auch bei relativ hohen Temperaturen in der Reaktor- /Wärmeübertragereinheit gering gehalten werden. By gas-permeable loading of the pressure chamber with a Filling material, as in a development of the invention according to Claim 2 provided, the effective pressure chamber volume be further reduced. In an embodiment of this measure is according to claim 3, the filling material is a thermally insulating Material. This allows the outer jacket temperature of the Pressure vessel even at relatively high temperatures in the reactor / Heat exchanger unit are kept low.
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit von einer Plattenstapelstruktur gebildet, mit allen oben erwähnten Vorteilen einer solchen Struktur, wie unter anderem hohe Wärmeübertragungsleistung, geringes Gewicht und geringes Bauvolumen. In a further development of the invention according to claim 4 is the Reactor / heat exchanger unit of a Plate stack structure formed, with all the above-mentioned advantages of such Structure, including high heat transfer performance, low weight and low construction volume.
Beim Aufbau nach Anspruch 5 beinhalten die Druckausgleichsmittel speziell einen Druckausgleichskolben oder eine Druckausgleichsmembran. Durch diese Druckausgleichsmittel wird folglich eine gasdichte Trennung zwischen dem Druckraum und einem Mediumraum der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit bereitgestellt, die eine druckausgleichende Funktion unabhängig von der Schwerkraft und daher unabhängig von der Aufstellungs- oder Einbaulage des Aufbaus erfüllt. In the structure according to claim 5 include the Pressure equalizing agent specifically a pressure equalizing piston or a Pressure equalization membrane. By this pressure compensation means is Consequently, a gas-tight separation between the pressure chamber and a Medium space of the reactor / heat exchanger unit provided, the one pressure compensating function independent of the Gravity and therefore independent of the erection or Installation position of the structure met.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Advantageous embodiments of the invention are in the Drawings are shown and described below.
Hierbei zeigen: Hereby show:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht eines druckentlasteten Reaktor-/Wärmeüberttageraufbaus mit Druckausgleichsbohrung, Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a pressure-relieved reactor / Wärmeüberttageraufbaus with pressure compensation bore,
Fig. 2 eine schematische Längsschnittansicht eines druckentlasteten Reaktor-/Wärmeübertrageraufbaus mit Druckausgleichskolben und Fig. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a pressure-relieved reactor / heat exchanger structure with pressure equalizing piston and
Fig. 3 eine schematische Längsschnittansicht eines druckentlasteten Reaktor-/Wärmeübertrageraufbaus mit Druckausgleichsmembran. Fig. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a pressure-relieved reactor / heat exchanger structure with pressure compensation membrane.
Der in Fig. 1 gezeigte Reaktor-/Wärmeübertrageraufbau beinhaltet eine je nach Anwendungsfall als Reaktor und/oder Wärmeübertrager fungierende Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 mit herkömmlicher und daher nicht näher gezeigter Plattenstapelstruktur. Die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 kann beispielsweise zur Brenngaserzeugung für ein Brennstoffzellensystem dienen, wozu ein umzusetzendes Gasgemisch in entsprechende, als Reaktionsräume fungierende Mediumräume der Reaktor- /Wärmeübertragereinheit 1 eingeleitet und dort vorzugsweise katalytisch in das Brenngas umgesetzt wird. Durch eine zweite Gruppe von Mediumräumen wird ein Heiz- oder Kühlmedium durch die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 hindurchgeleitet, um die Reaktionsräume auf einer gewünschten Temperatur zu halten. The reactor / heat exchanger assembly shown in Fig. 1 includes depending on the application as a reactor and / or heat exchanger acting reactor / heat exchanger unit 1 with conventional and therefore not shown in detail plate stack structure. The reactor / heat exchanger unit 1 can be used, for example, for producing fuel gas for a fuel cell system, for which purpose a gas mixture to be converted is introduced into corresponding medium spaces of the reactor / heat exchanger unit 1 acting as reaction spaces, where it is preferably catalytically converted into the fuel gas. A heating medium or cooling medium is passed through the reactor / heat exchanger unit 1 through a second group of medium spaces in order to keep the reaction spaces at a desired temperature.
Die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 ist unter Belassung eines Druckraums 2 von einem Druckbehälter 3 mit Abstand umgeben. Zum Zu- und Abführen der beteiligten Medien sind Ein- und Auslässe, von denen in Fig. 1 stellvertretend zwei Anschlüsse 4, 5 gezeigt sind, gasdicht durch den Druckbehälter 3 hindurch nach außen geführt. The reactor / heat exchanger unit 1 is surrounded while leaving a pressure chamber 2 by a pressure vessel 3 at a distance. For feeding and discharging the involved media are inlets and outlets, of which in Fig. 1 representatively two ports 4 , 5 are shown, guided gas-tight through the pressure vessel 3 through to the outside.
Ein hochdruckseitiger Anschluss 4 der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 ist im Bereich des Druckraums 2 mit einer öffnenden Bohrung 6 versehen, durch die folglich ein Druckausgleich zwischen dem betreffenden, im Betrieb unter Hochdruck stehenden Teil der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 und dem umgebenden Druckraum 2 bewirkt wird. Dies hat zur Folge, dass die Kräfte, die bei hohem Betriebsdruck pi im Inneren der Reaktor- /Wärmeübertragereinheit 1 wirken, von gleich großen, druckentlastenden Kräften neutralisiert werden, die vom Druckraum 2 auf die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 ausgeübt werden. Mit anderen Worten ist der Druck pa im Druckraum 2 gleich dem Druck pi in der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1, so dass letztere von hohen Differenzdrücken entlastet ist. Die Druckkräfte werden vom Druckbehälter 3 aufgefangen, der problemlos darauf ausgelegt werden kann, der Druckdifferenz zwischen dem Druck pa im Druckraum 2 und dem Umgebungsdruck pu standzuhalten. A high-pressure side port 4 of the reactor / heat exchanger unit 1 is provided in the region of the pressure chamber 2 with an opening bore 6 , thus causing a pressure equalization between the relevant, in operation under high pressure part of the reactor / heat exchanger unit 1 and the surrounding pressure chamber 2 becomes. As a result, the forces which act at high operating pressure p.sub.i in the interior of the reactor / heat exchanger unit 1 are neutralized by equally large, pressure-relieving forces exerted on the reactor / heat exchanger unit 1 by the pressure chamber 2 . In other words, the pressure p a in the pressure chamber 2 is equal to the pressure p i in the reactor / heat exchanger unit 1 , so that the latter is relieved of high differential pressures. The pressure forces are absorbed by the pressure vessel 3 , which can be easily adapted to withstand the pressure difference between the pressure p a in the pressure chamber 2 and the ambient pressure p u .
Optional ist der Druckraum 2 gasdurchlässig mit einem Füllmaterial 7 beladen, wie in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nur ausschnittweise angedeutet. Dadurch wird das Gasvolumen des Druckraums 2, welches für das dort befindliche Gas effektiv zur Verfügung steht, beträchtlich reduziert. Bevorzugt ist die Größe des Druckbehälters 3 so gewählt, dass er die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 mit relativ geringem Abstand umgibt, so dass schon das Differenzvolumen zwischen Druckbehälter 3 und Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1, d. h. das Bruttovolumen des Druckraums 2, kleiner als das Volumen der Reaktor- /Wärmeübertragereinheit 1 ist. Selbst wenn dies in entsprechenden Ausführungsbeispielen nicht der Fall ist, kann das effektive Gasvolumen des Druckraums durch die Beladung mit dem Füllmaterial 7 auf einen Wert deutlich kleiner als das Volumen der Reaktor-/ Wärmeübertragereinheit 1 reduziert werden. Somit kann in jedem Fall, wenn gewünscht, das effektive Gasvolumen und damit das Totvolumen des Druckraufns 2 deutlich kleiner gehalten werden als das Volumen der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1. Optionally, the pressure chamber 2 is gas-permeable loaded with a filling material 7 , as indicated in Fig. 1 for the sake of clarity only partially. As a result, the gas volume of the pressure chamber 2 , which is effectively available for the gas located there, is considerably reduced. Preferably, the size of the pressure vessel 3 is selected so that it surrounds the reactor / heat exchanger unit 1 with a relatively small distance, so that even the difference between the pressure vessel 3 and reactor / heat exchanger unit 1 , ie the gross volume of the pressure chamber 2 , smaller than the volume the reactor / heat exchanger unit 1 is. Even if this is not the case in corresponding embodiments, the effective gas volume of the pressure chamber can be reduced by the loading with the filler 7 to a value significantly smaller than the volume of the reactor / heat exchanger unit 1 . Thus, in any case, if desired, the effective gas volume and thus the dead volume of Druckraufns 2 are kept significantly smaller than the volume of the reactor / heat exchanger unit. 1
In einer vorteilhaften Realisierung besteht das Füllmaterial 7 aus einem thermisch isolierenden Material. Dies sorgt für eine thermische Isolierung der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1, d. h. die Außenwand des Druckbehälters 3 kann auch dann, wenn die Temperatur Ti im Inneren der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 im Betrieb relativ hoch ist, auf einem niedrigen Wert gehalten werden. Die Temperatur Ta im Druckraum 2 liegt in diesem Fall zwischen der Außentemperatur Tu und der Temperatur Ti der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1. In an advantageous realization, the filling material 7 consists of a thermally insulating material. This ensures thermal insulation of the reactor / heat exchanger unit 1 , that is, the outer wall of the pressure vessel 3 , even if the temperature T i in the interior of the reactor / heat exchanger unit 1 in operation is relatively high, to be kept at a low value. The temperature T a in the pressure chamber 2 is in this case between the outside temperature T u and the temperature T i of the reactor / heat exchanger unit. 1
Fig. 2 zeigt eine Variante des Aufbaus von Fig. 1, die sich von letzterem dadurch unterscheidet, dass anstelle der offenen Bohrung 6 ein Druckausgleichskolben 8 angeordnet ist. Dieser bewirkt einen mediengetrennten Druckausgleich zwischen Druckraum 2 und Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1. Somit ist auch in diesem Ausführungsbeispiel eine praktisch vollständige Druckentlastung der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 gegeben. Zudem kann in den Druckraum 2 ein beliebiges Druckmedium eingebracht sein, unabhängig von den in der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 verwendeten Medien. Druckschwankungen egalisiert der Druckausgleichskolben 8 durch entsprechende, transversale Kolbenbewegung längs eines ihn aufnehmenden Leitungsabschnitts 9, der auf einer Seite in den Druckraum 2 und auf der anderen Seite in den gezeigten hochdruckseitigen Anschluss 4 der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 mündet. Im übrigen entspricht der Reaktor-/Wärmeübertrageraufbau von Fig. 2 in seinen Eigenschaften, Optionen und Vorteilen dem Aufbau von Fig. 1, so dass insoweit auf dessen obige Beschreibung verwiesen werden kann. Fig. 2 shows a variant of the structure of Fig. 1, which differs from the latter in that instead of the open bore 6, a pressure compensating piston 8 is arranged. This causes a media-separated pressure equalization between the pressure chamber 2 and reactor / heat exchanger unit. 1 Thus, in this embodiment, a virtually complete pressure relief of the reactor / heat exchanger unit 1 is given. In addition, any desired pressure medium can be introduced into the pressure chamber 2 , regardless of the media used in the reactor / heat exchanger unit 1 . Pressure fluctuations equalized the pressure equalizing piston 8 by corresponding transverse piston movement along a receiving him line section 9 , which opens on one side in the pressure chamber 2 and on the other side in the high-pressure side port 4 of the reactor / heat exchanger unit 1 shown . For the rest, the reactor / heat exchanger structure of Fig. 2 in its properties, options and advantages corresponds to the structure of Fig. 1, so that reference can be made to the above description thereof.
Fig. 3 zeigt eine weitere Variante, bei welcher statt des Druckausgleichskolbens 8 eine Druckausgleichsmembran 10 in dem Leitungsabschnitt 9 angeordnet ist. Die Membran 10 sorgt ebenfalls für einen mediengetrennten Druckausgleich zwischen Druckraum 2 und Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1. Druckschwankungen egalisiert die randseitig am Leitungsabschnitt 9 fixierte Membran 10 durch entsprechende, elastische Membranverformung. Im übrigen gelten für den Aufbau von Fig. 3 die oben zu den Beispielen der Fig. 1 und 2 erwähnten Eigenschaften und Vorteile, worauf verwiesen werden kann. Fig. 3 shows a further variant in which instead of the pressure equalizing piston 8, a pressure compensation membrane 10 is arranged in the line section 9 . The membrane 10 also ensures a media-separated pressure equalization between the pressure chamber 2 and reactor / heat exchanger unit. 1 Pressure fluctuations equalized the marginally fixed to the line section 9 membrane 10 by appropriate elastic membrane deformation. Incidentally, for the structure of Fig. 3, the above-mentioned for the examples of Figs. 1 and 2 properties and advantages, which can be referred to.
In den Beispielen mit mediengetrenntem Druckausgleich gemäß den Fig. 2 und 3 kann bei Bedarf vorgesehen sein, dass beim Betriebsstart der Druckaufbau im Druckraum 2 über zugehörige herkömmliche, nicht gezeigte Gaszufuhrmittel weitgehend synchron zum Druckanstieg in der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 und entsprechend bei Betriebsende ein weitestgehend synchroner Druckabbau durch Auslassen des Gases aus dem Druckraum 2 über entsprechende Gasauslassmittel erfolgt, so dass zu keinem Zeitpunkt hohe Druckdifferenzen auf die Reaktor-/wärmeübertragereinheit 1 wirken. In the examples with media-separated pressure equalization according to FIGS. 2 and 3, it can be provided if necessary during startup of the pressure build-up in the pressure chamber 2 via associated conventional, not shown gas supply means substantially synchronous to the pressure increase in the reactor / heat exchanger unit 1 and accordingly at the end of operation largely synchronous pressure reduction by discharging the gas from the pressure chamber 2 via corresponding gas outlet means takes place, so that at no time high pressure differences act on the reactor / heat exchanger unit 1.
Wie die obige Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen deutlich macht, ermöglicht der erfindungsgemäße, druckentlastete Reaktor-/Wärmerübertrageraufbau eine Aufteilung der kombinierten Druck- und Temperaturbelastung des Materials der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit. Indem sich die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 in einem Druckbehälter 3 befindet, in dessen Druckraum 2 derselbe Druck herrscht wie in der Reaktor- /Wärmeübertragereinheit 1, ist das Material der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit frei von Druckbelastungen und wird nur thermisch belastet. Die Druckbelastung wird vom Druckbehälter 3 aufgenommen. Durch geeignete thermische Isolierung kann die Manteltemperatur des Druckbehälters 3 bei Bedarf relativ niedrig gehalten werden, z. B. näher bei der Umgebungstemperatur Tu als bei der Temperatur Ti in der Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1. Die thermische und mechanische (Druck) Belastung wird somit von getrennten Komponenten getragen. Die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit wird daher im Inneren der Komponente lediglich thermisch belastet, während die durch den Prozeß auftretenden Drücke von dem umgebenden Mäntel aufgenommen werden. Beim gezeigten Einsatz einer Plattenstapelstruktur ist die Reaktor-/Wärmeübertragereinheit 1 in ihrer Leistung sehr einfach über die Anzahl der verwendeten Platten skalierbar. Der gesamte Aufbau lässt sich relativ einfach herstellen und montieren, er erfordert nur einen relativ geringen Bauraum und lässt sich mit geringem Gewicht realisieren. Durch die Trennung der thermischen Belastungen und der mechanischen Druckbelastungen besitzt der Aufbau eine hohe Lebensdauer, und es können gezielt jeweils geeignete Materialien zur Aufnahme dieser Belastungen eingesetzt werden. As the above description of advantageous embodiments makes clear, the pressure-relieved reactor / heat exchanger structure according to the invention enables a distribution of the combined pressure and temperature loading of the material of the reactor / heat exchanger unit. By the reactor / heat exchanger unit 1 is located in a pressure vessel 3 , in the pressure chamber 2, the same pressure prevails as in the reactor / heat exchanger unit 1 , the material of the reactor / heat exchanger unit is free of pressure loads and is only thermally stressed. The pressure load is absorbed by the pressure vessel 3 . By suitable thermal insulation, the jacket temperature of the pressure vessel 3 can be kept relatively low, if necessary, z. B. closer to the ambient temperature T u than at the temperature T i in the reactor / heat exchanger unit. 1 The thermal and mechanical (pressure) load is thus carried by separate components. The reactor / heat exchanger unit is therefore only thermally stressed inside the component, while the pressures occurring due to the process are absorbed by the surrounding jacket. In the use of a plate stacking structure shown, the reactor / heat exchanger unit 1 is very easily scalable in its performance over the number of plates used. The entire structure is relatively easy to manufacture and assemble, it requires only a relatively small amount of space and can be realized with low weight. Due to the separation of the thermal loads and the mechanical pressure loads, the structure has a long service life, and it can be selectively used each suitable materials for receiving these loads.
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