DE69704457T2 - Verbrennungsabgasleitung für Dampfreformer - Google Patents
Verbrennungsabgasleitung für DampfreformerInfo
- Publication number
- DE69704457T2 DE69704457T2 DE69704457T DE69704457T DE69704457T2 DE 69704457 T2 DE69704457 T2 DE 69704457T2 DE 69704457 T DE69704457 T DE 69704457T DE 69704457 T DE69704457 T DE 69704457T DE 69704457 T2 DE69704457 T2 DE 69704457T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- side wall
- openings
- discharge line
- upper wall
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 35
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 11
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 51
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
- F28F9/0263—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits by varying the geometry or cross-section of header box
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
- B01J8/067—Heating or cooling the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
- B01J2208/00495—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
- C01B2203/0816—Heating by flames
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0866—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combination of different heating methods
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geometry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsgas-Abführleitung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, welche ein interner Aufbau in einer Dampfreformiervorrichtung ist, die als Wasserstoff- Versorgungseinheit für eine Wasserstoff als Rohmaterial verwendende Anlage benutzt wird, und auf eine Dampfreformiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5.
- Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer im Stand der Technik bekannten Dampfreformiervorrichtung. Die Dampfreformiervorrichtung wird als Wasserstoff- Versorgungseinheit für eine Anlage benutzt, welche Wasserstoff als Rohmaterial verwendet, wie z. B. eine Methanolerzeugungsanlage etc. Fig. 5 ist eine Ansicht längs Linie C-C von Fig. 4. In den Fig. 4 und 5 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein erstes schützendes, wärmeisolierendes Material, das ein Dampfreformiergehäuse 20 bildet. Die Bezugsziffer 2 bezeichnet eine Verbrennungsgas-Abführleitung. Mehrere Gasabführleitungen 2 sind im Reformiergehäuse 20 vorgesehen. Die Bezugsziffer 3 bezeichnet eine Gruppe von Öffnungen, von denen jede aus mehreren auf gegenüberliegenden Seiten der Abführleitung 2 angeordneten Öffnungen besteht. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet mehrere in einem oberen Abschnitt des Reformiergehäuses 20 angeordnete Brenner, die Bezugsziffer 6 bezeichnet eine Flamme, und die Bezugsziffer 7 bezeichnet ein Verbrennungsgas. Die Bezugsziffer 10 bezeichnet ein Einlaßrohr für Rohmaterialgas, die Bezugsziffer 15 bezeichnet Katalysatorrohre, und die Bezugsziffer 11 bezeichnet ein Auslaß- Sammelrohr. Rohmaterialgas vom Einlaß-Sammelrohr 10 strömt durch die Katalysatorrohre 15 in das Auslaß- Sammelrohr 11.
- Wie oben erwähnt wurde, sind mehrere Brenner 5 in Reihen am oberen Abschnitt des Reformiergehäuses 20 angeordnet. Jeder der Brenner 15 ist von dem feuerfesten Isoliermaterial 1 umgeben. Katalysatorrohre 15 sind zwischen den Reihen der Brenner 5 angeordnet. Ein Gemisch aus Rohmaterial und Dampf strömt von dem Rohmaterialgas- Einlaß-Sammelrohr 10 durch die Katalysatorrohre 15 in das Auslaß-Sammelrohr 11. Das Verbrennungsgas 7 wird über Öffnungen 3, die in den Seitenwänden jeder der Abführleitungen 2 vorgesehen sind und an einem Bodenabschnitt des Reformiergehäuses 20 gelegen sind, in die Abführleitungen 2 eingesaugt. Die Abführleitungen sind direkt unter den Reihen von Brennern 5 angeordnet. Das Verbrennungsgas wird außerhalb des Reformiergehäuses 20, wie durch den Strom 21 dargestellt, an einem Abgasauslaß abgeführt.
- Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Abführleitung 2. Fig. 7 ist auf der linken Seite eine Ansicht längs Linie D-D von Fig. 6 und auf der rechten Seite eine Ansicht längs Linie E-E von Fig. 6. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, weist die Gruppe von in beiden Seitenwänden der Abführleitung 2 angeordneten Öffnungen 3 zur gleichmäßigen Verteilung eines Abgasvolumens des Verbrennungsgases, eine allmählich abnehmende Anzahl von Öffnungen in einer Richtung zur Auslaßseite der Abführleitung hin auf.
- Bei der Dampfreformiervorrichtung nach dem Stand der Technik ist es wichtig, daß eine Verbrennungslast in den mehreren Brennern einheitlich ist. Auch ist die Einheitlichkeit bzw. Gleichmäßigkeit des Herabströmens und der Leistung des Brenner-Verbrennungsgases 7 in dem Reformer von Bedeutung, um eine genügend gleichmäßige Wärmeübertragung zu den mehreren Katalysatorrohren zu erhalten. Dies ist insbesondere für die Erhaltung und die Wartung der Katalysatoren sowie der Katalysatorenrohre 15 wichtig.
- Wenn die Dampfreformiervorrichtung einmal tatsächlich in Betrieb genommen ist, ist die Verbrennungsgas-Abführleitung 2 nicht einstellbar, weshalb eine Verteilung des Gasausstoßes in der Abführleitung 2 einheitlich sein muß. In der Abführleitung 2 nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 4 bis 7 besteht jedoch ein Problem darin, daß entsprechend der Art und Weise der Verteilung der Gruppen von Öffnungen 3 eine Situation auftreten kann, bei der eine Gas-Ansaugmenge leicht in die Längsrichtung des Tunnels verlagert wird, oder bei der in einem außergewöhnlichen Fall das gesamte Gas zur Auslaßseite des Tunnels hin verlagert wird.
- Da die Gasmenge in den Leitungen 2 notwendigerweise zur Auslaßseite jeder Leitung 2 hin zunimmt, ist es wichtig, die Anzahl von Öffnungen in den Seitenwänden allmählich zu verringern, wenn man sich der Auslaßseite nähert. Es ist jedoch schwierig, die geeignete Art und Weise festzulegen, in der die Anzahl von Öffnungen reduziert werden soll. Daher ist eine wirksame Verhinderung der Verlagerung von Gas nach wie vor schwierig.
- In der DE-C-195 12 219 ist eine vorbekannte Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung beschrieben, welche die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 oder von Anspruch 5 offenbart. Die obere Wand der Abführleitung ist. Bei einer Ausführungsform in einer abgestuften Konfiguration ausgebildet.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zur Lösung des oben genannten Problems im Stand der Technik eine Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung und einen Dampfreformierer bereitzustellen, bei dem eine Verteilung einer Verbrennungsgasmenge entlang einer Längsrichtung der Abführleitung gleichmäßig ist, wodurch die auf mehrere Katalysatorrohre übertragene Wärme gleichmäßig verteilt wird.
- Zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden eine Verbrennungsgas-Abführleitung gemäß Anspruch 1 und eine Dampfreformiervorrichtung gemäß Anspruch 5 bereitgestellt.
- Mit der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung bereitgestellt. Verbrennungsgas wird in einem Dampfreformierer erzeugt und zur Wasserstoffzufuhr für eine Anlage verwendet, welche Wasserstoff als Rohmaterial benutzt, wie z. B. eine Methanol-Gewinnungsanlage, etc. Die Verbrennungsgas-Abführleitung weist in einer von Verbrennungsgas-Strömungsrichtung durch die Abführleitung eine Querschnittsfläche auf, die allmählich zunimmt, je näher das Verbrennungsgas einer Gasauslaßseite der Abführleitung kommt. Mehrere Öffnungen sind gleichmäßig mit einer vorbestimmten Beabstandung entlang einer Längsrichtung der Abführleitung an unteren Abschnitten beider Seitenwände der Abführleitung verteilt.
- Bei der vorliegenden Erfindung umfaßt die Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung nach obiger Beschreibung eine Trennwand, die vorgesehen ist, um eine Querströmung von Gas in dem Dampfreformiergehäuse relativ zur Strömung von Gas durch die Abführleitungen zu verhindern. Die Trennwand ist an einem äußeren mittleren Abschnitt einer oberen Wand der Abführleitung gelegen und erstreckt sich entlang der Längsrichtung der Abführleitung.
- Gemäß der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung nach obiger Beschreibung weitet sich die Querschnittsfläche der Abführleitung allmählich entsprechend einer Gasansaugmenge aus, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit von durch die Abführleitung strömendem Gas über die gesamte Abführleitung hinweg gleichmäßig wird. D. h., ein statischer Druck in der Abführleitung wird gleichmäßig bzw. einheitlich. Was die Verbreiterung der Leitung betrifft, so hat eine obere Wand der Leitung eine abgestufte Konfiguration oder ist zum Abführleitungsauslaß hin geneigt, um so z. B. die Höhe der Leitung in einer Richtung zum Auslaß entsprechend einer Gasansaugmenge zu erhöhen. Ferner ist die Anzahl von Öffnungen, die in den unteren Abschnitten der Abführleitungs-Seitenwände vorgesehen sind, entlang der Längsrichtung der Leitung konstant. Auch wird die Anzahl von Öffnungen so festgelegt, daß eine notwendige Saugkraft, d. h. der Unterschied zwischen dem statischen Druck in dem Reformer und dem statischen Druck in der Abführleitung, erzeugt wird. Da die Öffnungen im unteren Abschnitt der Abführleitung vorgesehen sind, kann auch eine Kontaktlänge oder eine Wärmeübertragungsfläche der Vielzahl von Katalysatorrohren und von Gas maximiert werden.
- In der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine zentrale Trennwand so vorgesehen, daß die Höhe der Abführleitung konstant wird, um so die allmähliche Höhenänderung der oberen Wand der Abführleitung schrittweise oder kontinuierlich entlang der Länge der Leitung zu kompensieren.
- Ferner ist eine bestimmte Anzahl von Öffnungen einheitlich bzw. gleichmäßig an unteren Abschnitten beider Seitenwände der Abführleitung verteilt, obwohl die Höhe des Querschnitts der Abführleitung schrittweise oder kontinuierlich in einer Richtung zur Auslaßöffnung hin zunimmt.
- Mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Wirkungen erzielt:
- (a) Der statische Druck in der Abführleitung ist über die gesamte Länge der Leitung hinweg gleichmäßig, weshalb eine Verteilung der Verbrennungsgasmenge, die in die Abführleitung durch die Öffnungen eingesaugt wird, entlang der Längsrichtung der Leitung gleichmäßig ist, wodurch auf die Vielzahl von Katalysatorrohren gleichmäßig Wärme übertragen wird.
- (b) Die Trennwand ist an der oberen Wand der Abführleitung vorgesehen, um eine quergerichtete Gasströmung in dem Reformierer zu verhindern, die durch die Höhenunterschiede der Leitung verursacht werden könnten. Da eine quergerichtete Gasströmung verhindert wird, wird eine gleichmäßige Gasverteilung entlang der Längsrichtung der Leitung weiter verbessert.
- (c) Die Öffnungen in jeder Seitenwand der Abführleitung sind an unteren Abschnitten der Leitung vorgesehen, weshalb die Kontaktlänge oder die Wärmeübertragungsfläche der Katalysatorrohre und des Gases maximiert werden können.
- Weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden genauen Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher hervor, die als Beispiel die Merkmale der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Es zeigen:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verbrennungsgas- Abführleitung gemäß Fig. 1,
- Fig. 3 auf der linken Seite der Figur eine Ansicht längs Linie A-A von Fig. 2, und auf der rechten Seite der Figur eine Schnittansicht längs Linie B-B von Fig. 2,
- Fig. 4 eine Schnittansicht einer Dampfreformiervorrichtung nach dem Stand der Technik,
- Fig. 5 eine Ansicht längs Linie C-C von Fig. 4,
- Fig. 6 eine Draufsicht auf eine vorbekannte Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung,
- Fig. 7 auf der linken Seite oder Figur eine Ansicht längs Linie D-D von Fig. 6 und auf der rechten Seite eine Ansicht längs Linie E-E von Fig. 6, und
- Fig. 8 eine graphische Darstellung einer statischen Druckverteilung in der Abführleitung der Dampfreformiervorrichtung der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einer statischen Druckverteilung in einer vorbekannten Abführleitung einer Dampfreformiervorrichtung.
- Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Verbrennungsgas-Abführleitung für eine Dampfreformiervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf diese und Fig. 3 auf der linken Seite eine Ansicht längs Linie A-A von Fig. 2 und auf der rechten Seite eine Ansicht längs Linie B-B von Fig. 2.
- In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Reformierergehäusewand, die Bezugsziffer 22 eine Verbrennungsgas-Abführleitung oder einen von der Reformierergehäusewand 1 umgebenen Tunnel, die Bezugsziffer 23 bezeichnet Öffnungen, die in unteren Abschnitten auf beiden Seiten der Abführleitung 22 vorgesehen sind, die Bezugsziffer 4 bezeichnet eine in einem Mittelabschnitt der Abführleitung positionierte Trennwand, die sich entlang der Längsrichtung der Abführleitung 22 erstreckt, und die Bezugsziffer 21 bezeichnet eine Gasströmung an einem Abgasauslaß.
- Die Verbrennungsgas-Abführleitung 22 ist an einem Bodenabschnitt eines Reformierers 20 so wie bei dem vorbekannten Reformierer gemäß Fig. 4 vorgesehen. Die Abführleitung 22 ist mit einer oberen Wand 24 aufgebaut, die in einer "schrittweisen" Art derart ausgebildet ist, daß gemäß Fig. 1 eine longitudinale Querschnittsfläche der Abführleitung 22 "schrittweise" in einer Richtung zum Abgasauslaß hin vergrößert wird.
- Die Öffnungen 23 in gegenüberliegenden Seitenwänden 22a, 22b der Verbrennungsgas-Abführleitung 22 sind in einer bestimmten Anzahl vorgesehen, die entlang der Längsrichtung der Abführleitung 22 konstant bleibt. Beispielsweise sind gemäß Fig. 1 die Öffnungen 23 in zwei Reihen angeordnet, die sich in der Längsrichtung der Abführleitung 22 erstrecken. Im Gegensatz zur Abführleitung nach dem Stand der Technik ist es bei der vorliegenden Erfindung nicht nötig, die Anzahl von Öffnungen entlang der Länge der Leitung anzupassen, um eine gleichmäßige statische Druckverteilung an der gesamten Abführleitung zu erzielen.
- Ferner ist die Trennwand 4 an einer Außenseite der oberen Wand 24 der Verbrennungsgas-Abführleitung 22 vorgesehen. Die Trennwand erstreckt sich in der Längsrichtung der Verbrennungsgas-Abführleitung 22 und weist eine Unterkante auf, die sich der abgestuften Konfiguration der Außenseite der oberen Wand 24 in der Form anpaßt.
- Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Querschnittsfläche der Verbrennungsgas-Abführleitung oder des Tunnels 22 gemäß der angesaugten Gasmenge vergrößert, wodurch eine Strömungsgeschwindigkeit des Gases über die gesamte Länge des Tunnels 22 hinweg einheitlich bzw. gleichmäßig wird. D. h., der statische Druck im Tunnel 22 wird gleichmäßig.
- Die Öffnungen 23 können in beiden Seitenwänden 22a, 22b der Abführleitung 22 in einer konstanten Anzahl oder Struktur vorgesehen sein. Auch wird die Anzahl von Öffnungen 23 so festgelegt, daß eine notwendige Ansaugkraft, d. h. der Unterschied zwischen dem statischen Druck im Reformierer und dem statischen Druck in der Abführleitung erzeugt wird. Da die Öffnungen 23 in einem unteren Abschnitt der Abführleitung 22 vorgesehen sind, wird auch die Kontaktlänge oder ein Wärmeübertragungsbereich der mehreren Katalysatorrohre 15 maximiert.
- Ferner ergibt sich durch die Benutzung der zentralen Trennwand 4 zum Kompensieren von Höhenunterschieden der Abführleitung 22 im Reformierer 20 keine Querströmung des Verbrennungsgases, die durch Höhenunterschiede der Abführleitung 22 verursacht würde.
- Fig. 8 ist eine graphische Darstellung zum Vergleich einer statischen Druckverteilung im Tunnel bzw. der Leitung der vorliegenden Erfindung mit der im Stand der Technik. In Fig. 8 sind Veränderungen im Unterschied zwischen dem statischen Druck im Reformierer und dem in der Abführleitung 22 an unterschiedlichen Stellen entlang der Längsrichtung der Abführleitung 22 veranschaulicht. In der Figur stellt P&sub0; den statischen Druck im Reformierer dar, P den statischen Druck in der Abführleitung, Pd&sub1; stellt den dynamischen Gasdruck am Abführleitungsauslaß dar, X stellt den Abstand von dem Abführleitungsauslaß dar, und L stellt die gesamte Leitungslänge dar. Linie 0 stellt die statische Druckverteilung in der Abführleitung nach dem Stand der Technik dar, und Linie 0 stellt die statische Druckverteilung in der Abführleitung der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß Fig. 8 ist im Stand der Technik der statische Druckunterschied (d. h. eine Gasansaugkraft) in der Nähe des Abführleitungsauslasses 22 groß und wird schnell mit zunehmendem Abstand von dem Abführleitungsauslaß kleiner. Dies ist der Grund für die schon erwähnte Verlagerung des Gases. Andererseits bleibt bei der vorliegenden Erfindung der statische Druckunterschied entlang der Längsrichtung der Abführleitung 22 konstant.
- Es ist zwar die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden, dem Fachmann sind jedoch Abwandlungen derselben ersichtlich, die im Schutzumfang der vorliegenden Erfindungskonzepte liegen, die durch die folgenden Ansprüche umrissen sind.
Claims (8)
1. Verbrennungsgas-Abführleitung (22) für eine
Dampfreformiervorrichtung mit:
einer ersten Seitenwand (22a),
einer gegenüber der ersten Seitenwand (22a) angeordneten
zweiten Seitenwand (22b),
mehreren Öffnungen (23) durch einen unteren Abschnitt
der ersten Seitenwand (22a), wobei die mehreren Öffnungen
(23) längs einer Längsrichtung der Abführ- bzw. Abgasleitung
(22) gleichmäßig verteilt sind,
mehreren Öffnungen (23) durch einen unteren Abschnitt
der zweiten Seitenwand (22b), wobei die mehreren Öffnungen
(23) längs einer Längsrichtung der Abführleitung (22)
gleichmäßig verteilt sind, und
einer oberen Wand (24), die sich zwischen der ersten und
zweiten Seitenwand (22a, 22b) erstreckt und diese verbindet,
wobei die erste Seitenwand (22a), die zweite Seitenwand (22b)
und die obere Wand (24) einen Abgasauslaß an einem Ende
derselben festlegen, wobei die obere Wand (24) so angeordnet
ist, daß eine Querschnittsfläche durch die Abführleitung (22)
in einer Längsrichtung zum Abgasauslaß hin zunimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Trennwand (4) an einem äußeren zentralen
Längsabschnitt der oberen Wand (24) angeordnet ist, wobei
sich eine Unterkante der Trennwand (4) in der Form an den
äußeren zentralen Längsabschnitt der oberen Wand (24) anpaßt.
2. Verbrennungsgas-Abführleitung (22) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Öffnungen (23) in
dem unteren Abschnitt der zweiten Seitenwand (22b) gleich
beabstandet sind und mindestens zwei sich in der
Längsrichtung der Abführ- bzw. Abgasleitung (22) erstreckende
Reihen bilden.
3. Verbrennungsgas-Abführleitung (22) gemäß Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (24) in einer
abgestuften Konfiguration ausgebildet ist.
4. Verbrennungsgas-Abführleitung (22) gemäß Anspruch 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (24) zum
Abgasauslaß hin geneigt bzw. abgeschrägt ist.
5. Dampfreformiervorrichtung mit:
einem aus einem wärmeisolierenden Material aufgebauten
Reformierergehäuse (1),
mehreren Katalysatorrohren (15), die im
Reformierergehäuse (1) vertikal angeordnet sind und sich
durch eine obere Wand und eine untere Wand des
Reformierergehäuses (1) erstrecken,
einem mit den mehreren Katalysatorrohren (15)
verbundenen Gaseinlaß-Sammelrohr (10),
einem Auslaß-Sammelrohr (11), das außerhalb des
Reformierergehäuses (1) angeordnet und mit den
Katalysatorrohren (15) verbunden ist,
mehreren in der oberen Wand des Reformierergehäuses (1)
angeordneten Brennern (5), und
mehreren an der unteren Wand des Reformierergehäuses (1)
angeordneten Verbrennungsgas-Abführleitungen (22), wobei jede
der mehreren Verbrennungsgas-Abführleitungen (22) aufweist:
eine erste Seitenwand (22a),
eine gegenüber der ersten Seitenwand (22a) angeordnete
zweite Seitenwand (22b),
mehrere Öffnungen (23) durch einen unteren Abschnitt der
ersten Seitenwand (22a), wobei die mehreren Öffnungen (23)
längs einer Longitudinalrichtung der Abführleitung (22)
gleichmäßig verteilt sind,
mehrere Öffnungen (23) durch einen unteren Abschnitt der
zweiten Seitenwand (22b), wobei die mehreren Öffnungen (23)
längs einer Längsrichtung der Abführleitung (22) gleichmäßig
verteilt sind, und
eine obere Wand (24), die sich zwischen der ersten und
zweiten Wand (22a bzw. 22b) erstreckt und diese verbindet,
wobei die erste Seitenwand (22a), die zweite Seitenwand (22b)
und die obere Wand (24) einen Abgasauslaß an einem Ende
derselben festlegen, wobei die obere Wand. (24) so angeordnet
ist, daß eine Querschnittsfläche durch die Abführleitung (22)
in einer Längsrichtung zum Abgasauslaß hin zunimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Trennwand (4) an einem äußeren zentralen
Längsabschnitt der oberen Wand (24) jeder der mehreren
Abführleitungen (22) zum Verhindern einer Querströmung von
Gas zwischen den ersten und zweiten Seiten (22a, 22b) jeder
der mehreren Abführleitungen (22) angeordnet ist.
6. Dampfreformiervorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die mehreren Öffnungen (23) im unteren
Abschnitt der zweiten Seitenwand (22b) gleich beabstandet
und und mindestens zwei sich in der Längsrichtung der
Abführleitung (22) erstreckende Reihen bilden.
7. Dampfreformiervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (24) jeder der
mehreren Abführleitungen (22) in einer abgestuften
Konfiguration ausgebildet ist.
8. Dampfreformiervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (24) jeder der
mehreren Abführleitungen (22) zum Abgasauslaß hin geneigt
bzw. abgeschrägt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15816096A JP3495509B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 水蒸気改質炉の燃焼ガス排出ダクト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69704457D1 DE69704457D1 (de) | 2001-05-10 |
DE69704457T2 true DE69704457T2 (de) | 2001-08-23 |
Family
ID=15665588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69704457T Expired - Lifetime DE69704457T2 (de) | 1996-06-19 | 1997-06-06 | Verbrennungsabgasleitung für Dampfreformer |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5935532A (de) |
EP (1) | EP0814055B1 (de) |
JP (1) | JP3495509B2 (de) |
DE (1) | DE69704457T2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015117573A1 (de) * | 2015-10-05 | 2017-04-06 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Reformer zur Erzeugung von Synthesegas |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1291659A3 (de) * | 2001-09-06 | 2008-05-21 | Sysmex Corporation | Analyseautomat und seine Komponenten |
JP2006001816A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水素製造装置及び水素製造方法 |
US20070234974A1 (en) * | 2006-04-10 | 2007-10-11 | The Cust-O-Fab Companies, Llc | Fired heater and flue gas tunnel therefor |
MY180837A (en) | 2014-06-06 | 2020-12-10 | Blasch Prec Ceramics Inc | Reformer flue gas tunnel and refractory components therefor |
JP2016124143A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 理想科学工業株式会社 | インクジェット印刷装置 |
ES2870144T3 (es) * | 2015-09-28 | 2021-10-26 | Bd Energy Systems Llc | Túneles de hornos y sistema de ensamble |
US11110424B2 (en) | 2019-11-18 | 2021-09-07 | Praxair Technology, Inc. | Reformer box with reformer tunnel including tunnel port |
KR102368650B1 (ko) * | 2021-10-12 | 2022-02-28 | 에스케이에코플랜트 주식회사 | 열 회수 장치 및 이를 포함하는 연료 전지 시스템 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2028326A (en) * | 1931-01-23 | 1936-01-21 | Standard Oil Dev Co | Apparatus for the production of hydrogen |
US2028328A (en) * | 1933-08-18 | 1936-01-21 | Bassick Co | Expansion insert or caster socket for tubular legs or the like |
NL295809A (de) * | 1962-07-30 | |||
DE3145292C2 (de) * | 1981-11-14 | 1986-09-04 | Uhde Gmbh, 4600 Dortmund | Röhrenspaltofen zur indirekten Erhitzung von spaltbaren Medien |
JPS6051603A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-23 | Nissan Motor Co Ltd | アルコ−ル改質器 |
DE19512219C1 (de) * | 1995-03-22 | 1996-04-04 | Mannesmann Ag | Anlage zur indirekten Übertragung von Wärme auf ein Prozeßmedium |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP15816096A patent/JP3495509B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-06 EP EP97109225A patent/EP0814055B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-06 DE DE69704457T patent/DE69704457T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-13 US US08/874,483 patent/US5935532A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015117573A1 (de) * | 2015-10-05 | 2017-04-06 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Reformer zur Erzeugung von Synthesegas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5935532A (en) | 1999-08-10 |
DE69704457D1 (de) | 2001-05-10 |
EP0814055A3 (de) | 1998-09-30 |
JPH107401A (ja) | 1998-01-13 |
EP0814055A2 (de) | 1997-12-29 |
JP3495509B2 (ja) | 2004-02-09 |
EP0814055B1 (de) | 2001-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69004943T2 (de) | Vorrichtung zum Reformieren von Kohlenwasserstoffen. | |
DE3882789T2 (de) | Flüssigkeitsverteiler für Füllkörpersäulen. | |
EP0282753B2 (de) | Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung einer Flüssigkeit auf Austauschabschnitte einer Stoff- und Wärmeaustauschkolonne | |
DE102007026968B4 (de) | Wärmetauscher, Warmwasserbereiter und Wasserrohr | |
DE4015142C2 (de) | ||
DE68922403T2 (de) | Quadratischer durchlaufkessel mit mehreren rohren. | |
EP0317706B1 (de) | Rauchgaskanal zur Behandlung eines Rauchgases | |
DE69704457T2 (de) | Verbrennungsabgasleitung für Dampfreformer | |
DE69022698T2 (de) | Verbrennungskammer und Verbrennungsverfahren. | |
DE69905792T2 (de) | Dampferzeuger mit verbesserter Wasserzufuhrvorrichtung | |
DE2410356A1 (de) | Mit fluessigem brennstoff arbeitender gitterbrenner fuer verunreinigte luft unter verwendung von hilfsverbrennungsluft | |
DE2109825B2 (de) | Dampferzeuger mit in einem vertikalen Druckbehälter angeordneten Rohrbündel | |
DE68926604T2 (de) | Flüssigkeitsverteiler für einen Füllkörperturm | |
DE69000546T2 (de) | Dampferzeuger mit vorwaermung. | |
DE69027693T2 (de) | Doppelstöckiger Verteiler | |
DE1020598B (de) | Gas-Fluessigkeits-Austauschboden | |
DE2410893C2 (de) | Ventilkorb für Brennkraftmaschinen | |
DE2734922A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kuehlung von abgaskruemmern | |
DE2521683A1 (de) | Heizvorrichtung | |
DE19904398B4 (de) | Lanze | |
DE69201367T2 (de) | Wärmetauscherelement für einen Kessel. | |
EP0227934B1 (de) | Dampferzeuger mit einer Feuerung für feste Brennstoffe | |
EP2345331B1 (de) | Zuführeinrichtung für ein Beschichtungsmaterial | |
EP1249662B1 (de) | Dampferzeuger | |
DE3818779A1 (de) | Brennstoffverteilungseinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |