EP4347100A1 - Thermochemisches reaktorsystem - Google Patents

Thermochemisches reaktorsystem

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Publication number
EP4347100A1
EP4347100A1 EP22732055.3A EP22732055A EP4347100A1 EP 4347100 A1 EP4347100 A1 EP 4347100A1 EP 22732055 A EP22732055 A EP 22732055A EP 4347100 A1 EP4347100 A1 EP 4347100A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reactor
space
chamber
reactor system
heating chamber
Prior art date
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Pending
Application number
EP22732055.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Brendelberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of EP4347100A1 publication Critical patent/EP4347100A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents
    • C01B3/061—Production of hydrogen; Production of gaseous mixtures containing hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen with inorganic reducing agents by reaction of water with metal oxides
    • C01B3/063—Cyclic methods
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0073—Sealings
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122—Incoherent waves
    • B01J19/127—Sunlight; Visible light
    • 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
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • 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
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/007—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes provided with moving parts
    • 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
    • B01J7/00—Apparatus for generating gases
    • B01J7/02—Apparatus for generating gases by wet methods
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00139—Controlling the temperature using electromagnetic heating
    • B01J2219/00144—Sunlight; Visible light
    • 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
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20—Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants

Definitions

  • the present invention relates to a thermochemical reactor system.
  • a redox material can be used to generate hydrogen or synthesis gas, with the redox material being used in redox cycle processes for splitting water and CO 2 .
  • the redox material is heated for chemical reduction.
  • Initial approaches envisage heating using solar energy, with the redox material absorbing concentrated solar radiation.
  • Initial concepts envisage that a particulate solid medium is used for the solar generation of hydrogen by means of such thermochemical cycle processes.
  • the solid medium is thermally reduced with the help of solar energy at high temperatures via a chemical reaction and thus activated for the subsequent reaction. Steam is added to this at a later point in time.
  • the medium is oxidized by the oxygen in the water, producing hydrogen.
  • the oxidized medium has to be reduced again at high temperatures.
  • the particles fall freely through the focus of the concentrated solar radiation or are moved by it. Then, the particles are moved into a reactor to carry out the oxidation.
  • DE 10 2018 201 319 A1 discloses a system in which blocks of redox material are transported through the receiver by means of a conveyor device.
  • the transport of the blocks through the receiver is problematic due to the high temperatures.
  • the reactor system according to the invention is defined by the features of claim 1.
  • the reactor system has a defined space and a heating chamber connected to the defined space.
  • the heating chamber there is at least one reaction device which has at least one block of solid medium and can be heated to activate the block of solid medium.
  • the reactor system also has a reactor chamber which is formed in the space or is connected to the space, the reactor chamber being able to be separated from the space, preferably in a gas-tight manner, via a separating device, and a line device for supplying and/or removing fluid to the reactor chamber connected is.
  • the at least one reaction device can be transported from the reactor chamber through the space into the heating chamber and from the heating chamber through the space into the reactor chamber via at least one transport device.
  • the defined space is preferably closed or sealed off from the environment.
  • the at least one reaction device in the heating chamber can be heated, for example, by means of an arc plasma or a heat transfer medium, for example a gas, introduced into the heating chamber, with the heat transfer medium outside the reactor system in a conventional manner, for example via a combustion - Or solar process, can be heated.
  • a heat transfer medium for example a gas
  • the reaction device can be designed as a solar absorber device, so that the concentrated solar radiation is radiated onto the solid medium block and absorbed by it in order to heat the solid medium block.
  • the reactor system according to the invention advantageously allows the reaction device to be transported from the reactor chamber through the space into the heating chamber and back into the reactor chamber.
  • the separating device makes it possible for a different atmosphere to be created in the reactor chamber, for example for carrying out a reaction, by separating the reactor chamber from the space by means of the separating device and preferably sealing it gas-tight.
  • the atmosphere in the heating chamber and in the space can be the same.
  • the heating chamber can be separated from the space and is preferably sealed gas-tight, so that an atmosphere different from the defined space can be created in the heating chamber.
  • the solid medium block can be activated by heating in the heating chamber, so that it is prepared for the subsequent reaction in the reactor chamber.
  • the heating chamber can be arranged, for example, as a solar radiation receiver on a solar tower, with the concentrated solar radiation being directed onto the solar radiation receiver by means of one or more heliostats, or as a receiver on a solar dish system.
  • the solid medium block can have a cube shape, a cuboid shape, a cylinder shape, a cone shape or a more complex shape.
  • the reaction device can also have a plurality of solid medium blocks which have one of the forms mentioned.
  • the reaction device may also have a plurality of solid medium blocks in rod form.
  • the solid medium block can, for example, consist of a redox material, such as CeO2, doped CeO2, Cu2O/CUO, Mh3q4/Mh2q3, COO/ C03O4 or perovskites.
  • a redox material such as CeO2, doped CeO2, Cu2O/CUO, Mh3q4/Mh2q3, COO/ C03O4 or perovskites.
  • activation takes place in the heating chamber as a reduction.
  • the material of the solid medium block is preferably porous. As a result, parts of concentrated solar radiation that are radiated onto the reaction device in the heating chamber can penetrate into the interior of the solid medium block, so that improved absorption of the radiation or solar radiation and thus heating of the solid medium block can be achieved. When heated with a heat transfer medium, the porosity creates a larger surface, which improves heat transfer.
  • the increased surface area of the solid medium block When used as a reaction medium, the increased surface area of the solid medium block also offers an increased reaction surface area, as a result of which the reactions can take place in an improved manner.
  • the reaction device according to the invention preferably has a solid medium block made from a redox material, so that the reaction device can be used in a redox cycle process.
  • the redox material can be heated in the heating chamber in an appropriate atmosphere, for example also with a lowered overall pressure, by means of the concentrated solar radiation, as a result of which the redox material is reduced.
  • the reaction device is transported into the reactor chamber, which can be separated from the room by means of the separating device.
  • water vapor for example, is fed to the reduced redox material via the line device, the water vapor being split, with the result that hydrogen is formed.
  • the reaction device according to the invention can also have a solid medium block made of another material (eg a catalyst material) which is used for reactions other than redox reactions.
  • the solid medium block can also consist of a material on whose surface molecules bind (adsorption), for example an alkali metal oxide or an alkaline earth metal oxide, for example CaO.
  • a pane that is transparent to solar radiation is understood to mean a pane that has a hemispherical, solar (AMI, 5) transmittance of at least 85% for solar radiation.
  • AMI hemispherical, solar
  • the heating chamber can be closed so that a desired atmosphere can be created in the heating chamber.
  • gas extraction can be provided on the heating chamber, so that a negative pressure can be generated in the heating chamber.
  • a purge gas can also be used to remove oxygen.
  • the released oxygen can advantageously be at least partially sucked off from the heating chamber. A low oxygen partial pressure therefore prevails in the heating chamber, so that the reduction reaction is promoted and renewed oxidation of the solid medium is prevented.
  • Such an arrangement enables the reaction devices to be transported from the heating chamber into the reactor chamber and back in a particularly simple manner, since the transport only has to take place in one direction, namely the vertical direction. Since the Reaction devices have very high temperatures after irradiation with the concentrated solar radiation, handling the reaction devices is structurally relatively complex due to the thermal stresses on the environment. Due to the arrangement of the heating chamber and reactor chamber according to the invention, transport in only one direction is necessary, so that the transport device can be designed in a correspondingly simple manner. As a result, the design effort is kept comparatively low even in the case of high thermal loads.
  • the reactor chamber is connected to the space via a reactor chamber opening, with the separating device being designed as a flap which seals off the reactor chamber.
  • the transport device is completely accommodated in the reactor chamber in a basic position and moves the reaction device through the reactor chamber opening and the space into the heating chamber to transport the reaction device into the heating chamber.
  • the transport device can extend through the reactor chamber opening and the space. Due to the fact that the transport device is completely received in the reactor chamber in a basic position in this embodiment, complex constructions for sealing a passage for the transport device out of the reactor chamber are avoided.
  • the transport device can be designed, for example, as a telescopic device.
  • At least one holder for the at least one reaction device is arranged in the reactor chamber.
  • the transport device can thus set down the reaction device on the holder, so that the reaction device is arranged in a defined position in the reactor chamber.
  • the transport device can remove the reaction device from the holder.
  • a holder is provided for the at least one reaction device, the separating device for separating the reactor chamber from the space being slipped over the holder with the at least one reaction device.
  • the separating device can be designed as a movable housing part with a depression, in which case the housing part can be moved over the holder to separate the reactor chamber and can be placed in a sealing manner with an edge surrounding the depression on a wall part of the room, with the Bracket is attached to the wall part.
  • the movable housing part makes the holder, which is attached to the wall part, and a reaction device mounted on the holder freely accessible by moving the housing part away, so that the transport device can be attached in a particularly advantageous manner can attack a reaction device mounted on the mount.
  • the transport device can thus, for example, be arranged completely outside of the reactor chamber and penetrate into the region of the reactor chamber only when the reaction device is attacked and transported.
  • the transport device can advantageously act on the reaction device.
  • the movable housing part with a depression, with the edge surrounding the depression sealingly abutting the wall part of the space, allows the reactor chamber to be sealed in a structurally simple manner, since only a corresponding sealing option is provided on the edge or the wall part must become.
  • the housing part When the reactor chamber is closed, the housing part surrounds the holder and a reaction device held on the holder, so that the holder and the reaction device are arranged in the recess. Provision is preferably made for the housing part to be guided on a rail device. As a result, the housing part can advantageously be moved to separate the reactor chamber and to open the reactor chamber.
  • a linear drive of the movable housing part can be designed in a structurally simple manner via a slide.
  • the driving force of the drive device can also be distributed over a large area on the housing part before geous way, so that a uniform contact pressure of the edge surrounding the depression on the wall part and thus a uniform sealing force can be achieved. It can be provided, for example, that several springs are arranged between the pressure plate and the housing plate.
  • a locking device can be provided on the housing part or act on it in order to fix the position of the housing part. It can also be provided that the locking device pushes or pulls the housing part in the direction towards the wall part and thus generates the contact pressure for the sealing force.
  • a sealing section to be formed on or in the wall part, against which the housing part can be placed in a sealing manner with the edge surrounding the recess.
  • the sealing section can, for example, be a specially machined section of the wall part, as a result of which an advantageous sealing effect can be achieved.
  • the sealing section has two parallel sealing surfaces with a leakage channel in between, the edge surrounding the recess being able to be placed against both sealing surfaces.
  • the two parallel sealing surfaces with a leakage channel in between can also be arranged in a recess in the wall part, for example, so that the edge of the housing part surrounding the recess dips into the recess and can be placed against the two sealing surfaces.
  • Additional sealing material can be arranged on the edge and/or the sealing surfaces.
  • the sealing surfaces can, for example, also be actively cooled, for example by means of cooling channels embedded in the wall part.
  • the leakage channel can be connected, for example, to a line via which the leakage channel can be evacuated or filled with a flushing gas. This suppresses gas exchange between the reactor chamber and the space in the event of minor leaks at the sealing surfaces.
  • the ducting device may be provided on the wall part. It is also possible, for example, for the line device to be guided through the wall part and the holder and to open into the reactor chamber at the holder.
  • the heating chamber can have at least one heating chamber opening through which the at least one reaction device can be inserted by means of the transport device, so that the at least one solid medium block is arranged in the heating chamber.
  • the heating chamber opening can be sealed, for example, by separate cover devices, so that the heating chamber can be separated from the room.
  • the at least one heating chamber opening can be directed downwards and the transport device can insert the at least one reaction device into and remove the at least one reaction device from below in the vertical direction from the heating chamber.
  • the reaction device has a coupling element to which the solid medium block is attached, the transport device having a gripping device adapted to the coupling element.
  • An advantageous thermal decoupling between the transport device and the solid medium block is possible by means of the coupling element.
  • the reaction device can advantageously be transported via the coupling element.
  • the coupling element can also be adapted to the heating chamber opening, for example, so that the coupling element bears sealingly against the heating chamber opening when the reaction device is pushed into the heating chamber.
  • the coupling element can advantageously be adapted to the holder.
  • the holder has a smaller extension than the coupling element in the horizontal direction parallel to the wall part of the room on which the holder is attached. In other words: In the horizontal direction, the coupling element protrudes beyond the bracket.
  • the coupling element engages the gripping device at least on that part of the coupling element which protrudes beyond the holder.
  • two reaction devices are provided, with the holder having two parallel mounting locations for the reaction devices, with the transport device having two parallel guided lifting devices which each engage one of the reaction devices to transport the reaction devices.
  • the reaction devices can thus be transported individually via the transport device.
  • a reaction device is always arranged in the heating chamber, so that the heating chamber can be operated continuously or quasi-continuously. While one reaction device is placed in the heating chamber, the other can be transported through the space to the reactor chamber, after isolating the reactor chamber, the desired reaction can be caused in the reactor chamber. Subsequently, after opening the reactor chamber, the reaction device is transported to the heating chamber and the other reaction device is removed from the heating chamber.
  • the reactor chamber is operated in batch mode. Provision is preferably made for at least one of the gripping devices to have two grippers guided in parallel, which are spaced apart in the horizontal direction parallel to the wall part of the room and are greater than the extension of the holder in this direction.
  • the gripping device engages the reaction device from below, there is the problem that the gripping device has to be guided past the holder.
  • Two grippers guided in parallel which are spaced apart by a distance greater than the extension of the holder in this direction, ensure that the grippers can be guided past the holder.
  • the gripping device which is responsible for transporting a reaction device that is currently located in the reactor chamber, is arranged below the reactor chamber during the period in which the reaction device is in the reactor chamber is.
  • the gripping device can advantageously attack the reaction device from below after the reactor chamber has been opened, in order to transport it in the direction of the heating chamber.
  • FIG. 1 shows a schematic overall view of a device according to the invention
  • FIG. 2a is a schematic, enlarged view of the reactor chamber of the reactor system of FIG. 1,
  • FIG. 2c a detailed view of the pressure plate with which the drive device acts on the movable housing part of the reactor chamber
  • Fig. 3 is a schematic representation of the gripping device of the transport device, which acts on a reaction device of the inventions to the invention reactor system and
  • FIG. 4a and 4b partial representations of the gripping device of the Transportvorrich device.
  • a reactor system 1 according to the invention is shown schematically.
  • the reactor system 1 has a heating chamber 3 operated with solar radiation and a reactor chamber 4 .
  • the heating chamber 3 is connected to a space 5 defined.
  • the space 5 is defined by a wall 6 surrounding the space 5, the space 5 being closed to the environment.
  • the heating chamber 3 has a radiation opening 7 which is closed by a transparent pane 9 in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • Concentrated solar radiation can be introduced into the heating chamber 3 through the radiation opening 7 .
  • the solar radiation can, for example, be concentrated on the radiation opening 7 by heliostats (not shown).
  • the reactor chamber 4 is formed in the space 5 and can be separated from the space 5 by means of a separating device 11 .
  • the separating device 11 has a movable housing part 13 that is displaced to form the reactor chamber 4 and is pressed against a wall part 6a of the wall 6 .
  • the housing part 13 has a recess 13a, in which the reactor chamber 4 is then formed.
  • the reactor system 1 has two reaction devices 15 .
  • the reaction devices 15 each have a solid medium block 16 and a coupling element 16a.
  • a transport device 17 is also provided in the space 5 .
  • the transport device 17 has a first lifting device 17a and a second lifting device 17b, each of which has a gripping device 18.
  • the gripping devices 18 are fitted to the coupling elements 16a of the reaction devices 15 and engage the coupling elements 16a from below.
  • the reaction devices 15 can advantageously be transported in a vertical direction by means of the gripping device 18 .
  • the heating chamber 3 has a downwardly directed heating chamber opening 19, through which the reaction device 15 can be pushed at least partially into the heating chamber 3 from below.
  • the transport device 17 serves for this purpose.
  • the heating chamber openings 19 can have a cover, not shown, by means of which the heating chamber openings 19 can be closed, so that in the heating chamber 3 a different atmosphere from the space 5 can be generated.
  • lines that are not shown can be connected to the heating chamber 3, for example, in order to lower the total pressure in the heating chamber 3 or the oxygen partial pressure in the heating chamber 3, for example.
  • An inert gas can also be introduced into the heating chamber 3 .
  • the reactor system 1 is particularly suitable for a redox process.
  • the solid medium blocks 16 can be, for example, a redox material, with the reduction of the solid material taking place in the heating chamber 3 as the solid medium block 16 by being heated by solar radiation.
  • the corresponding reaction device 15 is transported to the reactor chamber 4 by means of the transport device 17 .
  • the reactor chamber 4 is shown in Fig. 2a in detail.
  • a holder 21 is arranged in the reactor chamber 4 .
  • the bracket 21 is fixed to the wall portion 6a.
  • the bracket 21 has two parallel mounting positions 21a, 21b, each with a reaction device 15 can be held in a holding place 21a, 21b.
  • the mounting positions 21a, 21b each have pins 22, the coupling elements 16a having pin receptacles 23 adapted to the pins 22, which ensure that the reaction devices 15 are held securely on the mount.
  • a line device 25 is provided on the wall part 6a, which leads into the reactor chamber 4, lines not illustrated.
  • the desired atmosphere can be created in the reactor chamber 4 and a reaction fluid can be introduced via the line.
  • the movable housing part 13 is horizontally shifted ben until it sealingly abuts the wall part 6a.
  • the movable housing part 13 is guided on a rail device 27 .
  • the movable housing part 13 is moved by means of a drive device 29 .
  • the drive device 29 has a slide 31 which acts on the housing part 13 by means of a pressure plate 33 .
  • the drive force of the drive device 29 can be applied to the housing part 13 in an advantageous manner via the pressure plate, so that a sealing force that is as even as possible can be generated at the edge 13b surrounding the recess 13a and which rests sealingly against the wall part 6a.
  • a sealing section 35 is formed on the wall part 6a, to which the housing part 13 with the edge 13b surrounding the recess 13a can be placed in a sealing manner.
  • the sealing section 35 has two parallel sealing surfaces 35a and a leakage channel 35b arranged between them.
  • the sealing surfaces 35a and the leakage channel 35b are formed in a recess 35c.
  • a line can be connected to the leakage channel 35b, via which the leakage channel 35b can be evacuated or a flushing gas can be introduced into the leakage channel 35b.
  • a locking device 36 is arranged on the wall part 6a and acts on a projection 36a of the housing part 13 . The housing part is pressed in the direction of the wall part via inclined surfaces and the desired sealing force is thus generated on the sealing surfaces 35a.
  • a spring element 37 is arranged between the pressure plate 33 and the housing part 13, via which the driving force can be applied uniformly to the housing part 13 in an advantageous manner.
  • FIG. 3 the holder 21 with the reaction device 15 arranged thereon is shown schematically in a different view.
  • the view of FIG. 3 shows a view in the direction of the wall part 6a.
  • a reaction device 15 is placed on the holder 21, so that the pins 22 of the holder 21 engage in the pins 23 of the coupling element 16a.
  • the horizontal extension d of the holder 21 in a direction parallel to the wall part 6a is less than the extension of the coupling element 16a in this direction, so that the coupling element 16a projects laterally beyond the holder 21 .
  • the transport device 17 can engage with the gripping device 18 on this protruding part.
  • the first lifting device 17a of the transport device 17 is shown as the lifting device 17a located closer to the wall part 16a.
  • the first lifting device 17a has two lifting rails 17c on which the gripping device 18 is guided vertically.
  • the gripping device 18 is driven by two lifting drives 17d.
  • the gripping device 18 consists of two grippers 18a, which are guided in parallel on the lifting rail devices 17c.
  • the grippers 18a of the gripping device 18 are shown in FIG. 4a in plan view.
  • the distance D in the horizontal direction from the grippers 18a is greater than the horizontal extent d of the holder 21, so that the grippers 18a can easily engage the coupling element 16a of the reaction device 15 from below without colliding with the holder 21.
  • a second embodiment of a gripping device 18 is Darge provides.
  • the gripping device 18 can be, for example, the gripping device 18 of the second lifting device 17b.
  • the gripping device 18 according to the exemplary embodiment of FIG. 4b consists of only one gripper 18a. This can be made possible because part of the gripper 18a can be guided past the front of the holder 21 when the corresponding reaction device 15 is lifted.
  • the reactor system 1 according to the invention can advantageously enable the separation of the atmospheres in the different areas of the heating chamber 3, reactor chamber 4 and space 5.
  • a relatively simple transport device 17 can be realized, which transports the reaction devices 15 vertically.
  • the reactor system 1 it is also possible to operate the reactor chamber 4 continuously.
  • the heating chamber 3 is then operated in a batch mode.

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Abstract

Reaktorsystem (1), mit einem definierten Raum (5), mit einer Erwärmungskammer (3), die mit dem definierten Raum (5) verbunden ist und in der mindestens eine Reaktionsvorrichtung (15), die mindestens einen Feststoffmediumblock (16) aufweist, zur Aktivierung des Feststoffmediumblocks (16) erwärmbar ist, mit einer Reaktorkammer (4), die in dem Raum (5) gebildet oder mit dem Raum (5) verbunden ist, wobei die Reaktorkammer gegenüber dem Raum über eine Abtrennvorrichtung (11) abtrennbar ist, und wobei eine Leitungsvorrichtung (25) zum Zu- und/oder Abführen von Fluid mit der Reaktorkammer verbunden ist, und mit mindestens einer Transportvorrichtung (17), über die mindestens eine Reaktionsvorrichtung (15) aus der Reaktorkammer (4) durch den Raum in die Erwärmungskammer (3) und aus der Erwärmungskammer (3) durch den Raum in die Reaktorkammer (4) transportierbar ist.

Description

Thermochemisches Reaktorsvstem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermochemisches Reaktorsystem.
Es ist bekannt, für die Erzeugung von Wasserstoff oder Synthesegas ein Redoxma- terial einzusetzen, wobei das Redoxmaterial in Redoxkreisprozessen zur Wasser- und C02-Spaltung verwendet wird. Das Redoxmaterial wird zur chemischen Re duktion erhitzt. Erste Ansätze sehen dabei vor, dass die Erhitzung mittels Solar energie erfolgt, wobei das Redoxmaterial konzentrierte Solarstrahlung absorbiert.
Erste Konzepte sehen vor, dass zur solaren Erzeugung von Wasserstoff mittels derartiger thermochemischer Kreisprozesse ein partikelförmiges Feststoff medium eingesetzt wird. In diesem Prozess wird das Feststoff medium mit Hilfe von Son nenenergie bei hohen Temperaturen über eine chemische Reaktion thermisch re duziert und somit für die nachfolgende Reaktion aktiviert. Diesem wird zu einem späteren Zeitpunkt Wasserdampf zugeführt. Das Medium wird durch den Sauer stoff im Wasser oxidiert, so dass Wasserstoff entsteht. Um den Kreisprozess fort führen zu können, muss das oxidierte Medium erneut bei hohen Temperaturen reduziert werden. Bei den bekannten Kreisprozessen fallen die Partikel frei durch den Fokus der konzentrierten Solarstrahlung oder werden durch diesen bewegt. Anschließend werden die Partikel in einen Reaktor zur Durchführung der Oxidation bewegt. Derartige Verfahren haben zwar den Vorteil eines kontinuierlichen Pro zesses, jedoch bestehen Probleme hinsichtlich Abriebs der Partikel, Staubbildung durch den Partikelabrieb und beim Partikeltransport.
Es gibt auch sogenannte Feststoffreceiver, in denen das Medium fest in dem Re ceiver verbaut ist und in einem Batch-Prozess abwechselnd reduziert und oxidiert wird. Bei derartigen Receivern entstehen Nachteile, da der Prozess nicht kontinu ierlich erfolgt. Bei den bekannten Receivern besteht grundsätzlich ferner das Problem einer feh lenden oder unzureichenden Rekuperation der Wärme zwischen dem Reduktions und dem Oxidationsschritt.
Aus DE 10 2018 201 319 Al ist ein System bekannt, bei dem Blöcke aus Re- doxmaterial mittels einer Fördervorrichtung durch den Receiver transportiert wer den. Der Transport der Blöcke durch den Receiver ist aufgrund der hohen Tempe raturen problematisch.
Grundsätzlich besteht das Problem, ein Reaktorsystem mit einem die Solarstrah lung absorbierenden Feststoff medium als Reaktionsmedium oder Wärmeträger medium zuverlässig zu betreiben.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Reaktorsystem mit einem Solarstrahlungsreceiver zu schaffen, das in vorteilhafterweise mit einem die So larstrahlung absorbierenden Feststoffmedium als Reaktionsmedium oder Wärme trägermedium vorzugsweise kontinuierlich betreibbar und in vorteilhafterweise für solarbetriebene Redoxkreisprozessen einsetzbar ist.
Das erfindungsgemäße Reaktorsystem ist definiert durch die Merkmale des An spruchs 1.
Das erfindungsgemäße Reaktorsystem weist einen definierten Raum und eine Er wärmungskammer auf, die mit dem definierten Raum verbunden ist. In der Er wärmungskammer ist mindestens eine Reaktionsvorrichtung, die mindestens ei nen Feststoffmediumblock aufweist, zur Aktivierung des Feststoff medium bl ocks erwärmbar ist. Das Reaktorsystem weist ferner eine Reaktorkammer auf, die in dem Raum gebildet oder mit dem Raum verbunden ist, wobei die Reaktorkammer gegenüber dem Raum über eine Abtrennvorrichtung vorzugsweise gasdicht ab trennbar ist und wobei eine Leitungsvorrichtung zum Zu- und/oder Abführen von Fluid mit der Reaktorkammer verbunden ist. Über mindestens eine Transportvor richtung ist die mindestens eine Reaktionsvorrichtung aus der Reaktorkammer durch den Raum in die Erwärmungskammer und aus der Erwärmungskammer durch den Raum in die Reaktorkammer transportierbar. Der definierte Raum ist vorzugsweise gegenüber der Umgebung geschlossen bzw. abgedichtet. Die Erwärmung der mindestens einen Reaktionsvorrichtung in der Erwärmungs kammer kann beispielsweise über ein Lichtbogen-Plasma oder ein in die Erwär mungskammer eingeleitetes Wärmeträgermedium, beispielsweise ein Gas, erfol gen, wobei das Wärmeträgermedium außerhalb des Reaktorsystems auf her kömmliche Art und Weise, beispielsweise über einen Verbrennungs- oder Solar prozess, erhitzt werden kann.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Erwärmungskammer mindestens eine Strahlungsöffnung aufweist, wobei durch die Strahlungsöffnung konzentrierte So larstrahlung in die Erwärmungskammer einleitbar ist. Dabei kann die Reaktions vorrichtung als Solarabsorbervorrichtung ausgebildet sein, so dass zur Erwärmung des Feststoffmediumblocks die konzentrierte Solarstrahlung auf den Feststoffme diumblock gestrahlt und von diesem absorbiert wird.
Das erfindungsgemäße Reaktorsystem ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass die Reaktionsvorrichtung aus der Reaktorkammer durch den Raum in die Erwär mungskammer und wieder zurück in die Reaktorkammer transportierbar ist. Die Abtrennvorrichtung ermöglicht, dass in der Reaktorkammer beispielsweise zur Durchführung einer Reaktion eine gegenüber dem Raum unterschiedliche Atmo sphäre geschaffen werden kann, indem die Reaktorkammer gegenüber dem Raum mittels der Abtrennvorrichtung abgetrennt und vorzugsweise gasdicht abgedichtet wird. Bei gegenüber der Umgebung abgeschlossenem definierten Raum kann in der Erwärmungskammer und im Raum die gleiche Atmosphäre herrschen. Grund sätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Erwärmungskammer gegen über dem Raum abtrennbar und vorzugsweise gasdicht abgedichtet ist, sodass in der Erwärmungskammer eine von dem definierten Raum unterschiedliche Atmo sphäre geschaffen werden kann. In der Erwärmungskammer kann der Feststoff mediumblock durch Erwärmen aktiviert werden, so dass dieser für die anschlie ßende Reaktion in der Reaktorkammer vorbereitet ist.
Die Erwärmungskammer kann beispielsweise als Solarstrahlungsreceiver an ei nem Solarturm angeordnet sein, wobei die konzentrierte Solarstrahlung mittels einem oder mehrerer Heliostaten auf den Solarstrahlungsreceiver gelenkt wird, oder als Receiver auf einem Solardishsystem. Der Feststoffmedium block kann eine Würfelform, eine Quaderform, eine Zylinder form, eine Kegelform oder eine komplexere Form aufweisen. Beispielsweise kann die Reaktionsvorrichtung auch mehrere Feststoffmediumblöcke aufweisen, die eine der genannten Formen aufweisen. Die Reaktionsvorrichtung kann auch meh rere Feststoffmediumblöcke in Stabform aufweisen.
Der Feststoffmediumblock kann beispielsweise aus einem Redoxmaterial beste hen, wie beispielsweise CeÜ2, dotiertem CeÜ2, CU2O/CUO, Mh3q4/Mh2q3, C0O/C03O4 oder Perovskiten. Bei dem Feststoffmediumblock aus einem Redoxma terial erfolgt die Aktivierung in der Erwärmungskammer als Reduktion.
Das Material des Feststoffmediumblocks ist vorzugsweise porös. Dadurch können Teile konzentrierter Solarstrahlung, die auf die Reaktionsvorrichtung in der Erwär mungskammer gestrahlt werden, ins Innere des Feststoffmediumblocks Vordrin gen, so dass eine verbesserte Absorption der Strahlung bzw. Solarstrahlung und somit Erwärmung des Feststoff medium bl ocks erreicht werden kann. Bei Erwär mung mit einem Wärmeträgermedium wird durch die Porosität eine größere Ober fläche gebildet, die den Wärmeübertrag verbessert.
Die vergrößerte Oberfläche des Feststoffmediumblocks bietet ferner bei einem Einsatz als Reaktionsmedium eine vergrößerte Reaktionsoberfläche, wodurch die Reaktionen verbessert stattfinden können.
Die erfindungsgemäße Reaktionsvorrichtung weist bevorzugt einen Feststoffme diumblock aus einem Redoxmaterial auf, so dass die Reaktionsvorrichtung in ei nem Redoxkreisprozess eingesetzt werden kann. Das Redoxmaterial kann in der Erwärmungskammer in einer entsprechenden Atmosphäre, beispielsweise auch bei abgesenktem Gesamtdruck, mittels der konzentrierten Solarstrahlung er wärmt werden kann, wodurch eine Reduzierung des Redoxmaterials erfolgt. An schließend wird die Reaktionsvorrichtung in die Reaktorkammer transportiert, die mittels der Abtrennvorrichtung von dem Raum abgetrennt werden kann. In der Reaktorkammer wird über die Leitungsvorrichtung beispielsweise Wasserdampf dem reduzierten Redoxmaterial zugeführt, wobei eine Spaltung des Wasserdamp fes erfolgt, wodurch Wasserstoff entsteht. Die erfindungsgemäße Reaktionsvorrichtung kann jedoch auch einen Feststoffme diumblock aus einem anderen Material (z.B. ein Katalysatormaterial) aufweisen, welches für andere Reaktionen als Redoxreaktionen verwendet wird. Beispiels weise kann der Feststoffmediumblock auch aus einem Material, an dessen Ober fläche sich Moleküle binden (Adsorption), beispielsweise einem Alkalioxide oder ein Erdalkalioxid, beispielsweise CaO, bestehen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die mindestens eine Strahlungsöffnung mit ei ner für die Solarstrahlung transparenten Scheibe verschlossen ist.
Unter einer für die Solarstrahlung transparenten Scheibe wird eine Scheibe ver standen, die für die Solarstrahlung einen hemisphärischen, solaren (AMI, 5) Trans missionsgrad von mindestens 85% aufweist. Durch das Vorsehen einer transpa renten Scheibe einer Strahlungsöffnung kann die Erwärmungskammer geschlos sen sein, so dass eine gewünschte Atmosphäre in der Erwärmungskammer er zeugbar ist.
Beispielsweise kann an der Erwärmungskammer eine Gasabsaugung vorgesehen sein, so dass ein Unterdrück in der Erwärmungskammer erzeugbar ist. Es kann auch ein Spülgas zur Entfernung von Sauerstoff eingesetzt werden. Um beispiels weise das Feststoff medium in Form eines Redoxmaterials in der Erwärmungskam mer mittels der konzentrierten Solarstrahlung zu reduzieren, kann der freiwer dende Sauerstoff in vorteilhafterweise aus der Erwärmungskammer zumindest teilweise abgesaugt werden. In der Erwärmungskammer herrscht somit ein nied riger Sauerstoffpartialdruck, so dass die Reduktionsreaktion begünstigt und eine erneute Oxidation des Feststoffmediums verhindert wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Erwärmungskammer oberhalb des Raumes angeordnet ist, dass die Reaktorkammer im unteren Bereich des Raumes oder unterhalb des Raumes angeordnet ist und dass die Transportvorrichtung als Ver tikaltransportvorrichtung ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung ermöglich auf besonders einfache Art und Weise den Transport der Reaktionsvorrichtungen von der Erwärmungskammer in die Reaktorkammer und zurück, da lediglich derTrans- port in eine Richtung, nämlich die vertikale Richtung, erfolgen muss. Da die Reaktionsvorrichtungen nach der Bestrahlung mit der konzentrierten Solarstrah lung sehr hohe Temperaturen aufweisen, ist eine Handhabung der Reaktionsvor richtungen aufgrund der thermischen Belastungen der Umgebung konstruktiv re lativ aufwendig. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Erwärmungskam mer und Reaktorkammer ist ein Transport in lediglich eine Richtung notwendig, sodass die Transportvorrichtung entsprechend einfach ausgestaltet sein kann. Dadurch wird der konstruktive Aufwand auch bei hohen thermischen Belastungen vergleichsweise geringgehalten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Transportvorrichtung in dem Raum oder zumindest teilweise in der Erwärmungskammer angeordnet ist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Reaktorkammer über eine Re aktorkammeröffnung mit dem Raum verbunden ist, wobei die Abtrennvorrichtung als Klappe ausgebildet ist, die die Reaktorkammer dichtend abschließt. Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Transportvorrichtung in einer Grundposition vollständig in der Reaktorkammer aufgenommen ist und zum Transport der Reaktionsvorrichtung in die Erwärmungskammer die Reaktionsvor richtung durch die Reaktorkammeröffnung und den Raum in die Erwärmungskam mer bewegt. Dabei kann sich die Transportvorrichtung durch die Reaktorkammer öffnung und den Raum erstrecken. Dadurch, dass die Transportvorrichtung bei dieser Ausführungsform in einer Grundposition vollständig in der Reaktorkammer aufgenommen ist, werden aufwendige Konstruktionen für eine Abdichtung einer Durchführung für die Transportvorrichtung aus der Reaktorkammer heraus ver mieden. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise als Teleskopvorrichtung ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mindestens eine Halterung für die mindestens eine Reaktionsvorrichtung in der Reaktorkammer angeordnet ist. Somit kann die Transportvorrichtung die Reaktionsvorrichtung auf der Halterung absetzen, so dass die Reaktionsvorrichtung in der Reaktorkammer in einer definierten Position angeordnet ist. Für den Transport von der Reaktorkammer in die Erwärmungs kammer kann die Transportvorrichtung die Reaktionsvorrichtung von der Halte rung abnehmen. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktorsystems, bei dem die Reaktorkammer in dem Raum gebildet ist, ist eine Halterung für die mindestens eine Reaktionsvorrichtung vorgesehen, wobei die Abtrennvorrichtung zum Abtren nen der Reaktorkammer gegenüber dem Raum über die Halterung mit der min destens einen Reaktionsvorrichtung gestülpt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Abtrennvorrichtung als ein bewegliches Gehäu seteil mit einer Vertiefung ausgebildet ist, wobei zum Abtrennen der Reaktorkam mer das Gehäuseteil über die Halterung bewegbar ist und mit einem die Vertiefung umgebenden Rand an einem Wandteil des Raumes dichtend anlegbar ist, wobei die Halterung an dem Wandteil angebracht ist. Eine derartige Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, dass durch das bewegliche Gehäuseteil die Halterung, die an dem Wandteil angebracht ist, sowie eine auf der Halterung gehalterte Reakti onsvorrichtung durch das Wegbewegen des Gehäuseteils frei zugänglich ist, so- dass die Transportvorrichtung in besonders vorteilhafter Weise an eine Reaktions vorrichtung, die auf der Halterung gehaltert ist, angreifen kann. Die Transportvor richtung kann somit beispielsweise vollständig außerhalb der Reaktorkammer an geordnet sein und nur beim Angreifen und Transport der Reaktionsvorrichtung in den Bereich der Reaktorkammer eindringen. Dadurch werden aufwendige Dich tungsvorrichtungen zur Durchführung der Transportvorrichtung vermieden. Bei geöffneter Reaktorkammer, bei der das bewegliche Gehäuseteil von dem Wandteil des Raumes wegbewegt worden ist, kann die Transportvorrichtung in vorteilhafter Weise an der Reaktionsvorrichtung angreifen. Durch das bewegliche Gehäuseteil mit einer Vertiefung, wobei der die Vertiefung umgebende Rand an dem Wandteil des Raumes dichtend anliegt, kann eine Abdichtung der Reaktorkammer auf kon struktiv einfache Art und Weise erreicht werden, da lediglich eine entsprechende Dichtungsmöglichkeit an dem Rand bzw. dem Wandteil bereitgestellt werden muss.
Bei geschlossener Reaktorkammer umgibt das Gehäuseteil die Halterung und eine auf der Halterung gehalterte Reaktionsvorrichtung, sodass die Halterung und die Reaktionsvorrichtung in der Vertiefung angeordnet sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil auf einer Schienenvorrichtung geführt ist. Dadurch lässt sich das Gehäuseteil in vorteilhafter Weise zum Abtren nen der Reaktorkammer und zum Öffnen der Reaktorkammer bewegen.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Antriebsvorrichtung das bewegliche Gehäuse teil antreibt, wobei die Antriebsvorrichtung als ein Schieber ausgebildet ist, der mit einer Anpressplatte an dem Gehäuseteil angreift. Über einen Schieber lässt sich ein linearer Antrieb des beweglichen Gehäuseteils auf konstruktiv einfache Art und Weise gestalten. Mittels einer Anpressplatte kann darüber hinaus in vor teilhafter Weise die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung großflächig auf das Ge häuseteil verteilt werden, sodass ein gleichmäßiger Anpressdruck des die Vertie fung umgebenden Randes an das Wandteil und somit eine gleichmäßige Dichtkraft erreicht werden kann. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zwischen der Anpressplatte und der Gehäuseplatte mehrere Federn angeordnet sind.
Zusätzlich kann eine Verriegelungsvorrichtung an dem Gehäuseteil vorgesehen sein oder an diesem angreifen, um die Position des Gehäuseteils zu fixieren. Auch kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsvorrichtung das Gehäuseteil in Rich tung zu dem Wandteil drückt oder zieht und somit den Anpressdruck für die Dicht kraft erzeugt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass an oder in dem Wandteil ein Dichtungsab schnitt gebildet ist, an dem das Gehäuseteil mit dem die Vertiefung umgebenden Rand dichtend anlegbar ist. Der Dichtungsabschnitt kann beispielsweise ein be sonders bearbeiteter Abschnitt des Wandteils sein, wodurch eine vorteilhafte Dichtwirkung erreicht werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Dichtungsabschnitt zwei parallele Dichtflächen mit dazwischenliegendem Le ckagekanal aufweist, wobei der die Vertiefung umgebende Rand an beide Dicht flächen anlegbar ist. Die beiden parallelen Dichtflächen mit dazwischenliegendem Leckagekanal können beispielsweise auch in einer Ausnehmung in dem Wandteil angeordnet sein, sodass der die Vertiefung umgebende Rand des Gehäuseteils in die Ausnehmung eintaucht und gegen die beiden Dichtflächen anlegbar ist. An dem Rand und/oder den Dichtflächen kann zusätzliches Dichtmaterial angeordnet sein. Die Dichtflächen können beispielsweise auch aktiv gekühlt sein, beispiels weise mittels in dem Wandteil eingelassenen Kühlkanälen. Der Leckagekanal kann beispielsweise mit einer Leitung verbunden sein, über die der Leckagekanal eva kuierbar ist oder mit einem Spülgas füllbar ist. Dadurch wird ein Gasaustausch zwischen der Reaktorkammer und dem Raum bei kleineren Undichtigkeiten an den Dichtflächen unterdrückt.
Die Leitungsvorrichtung kann an dem Wandteil vorgesehen sein. Es ist auch bei spielsweise möglich, dass die Leitungsvorrichtung durch das Wandteil und die Hal terung geführt ist und an der Halterung in die Reaktorkammer mündet.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Transportvorrichtung außerhalb der Reak torkammer angeordnet ist, wobei die Transportvorrichtung bei geöffneter Ab trennvorrichtung zum Transport der Reaktionsvorrichtung in die Erwärmungskam mer und an der Reaktionsvorrichtung angreift, diese von der Halterung löst und durch den Raum in die Erwärmungskammer bewegt. Ein Rücktransport in die Re aktorkammer erfolgt entsprechend umgekehrt.
Die Erwärmungskammer kann mindestens eine Erwärmungskammeröffnung auf weisen, durch die die mindestens eine Reaktionsvorrichtung mittels der Transport vorrichtung einschiebbar ist, sodass der mindestens eine Feststoff medium block in der Erwärmungskammer angeordnet ist. Die Erwärmungskammeröffnung kann beispielsweise durch separate Deckelvorrichtungen dichtend geschlossen werden, sodass die Erwärmungskammer gegenüber dem Raum abgetrennt sein kann.
Die mindestens eine Erwärmungskammeröffnung kann nach unten gerichtet sein und die Transportvorrichtung kann die mindestens eine Reaktionsvorrichtung in vertikaler Richtung von unten in die Erwärmungskammer einschieben und von unten aus dieser entnehmen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Reaktionsvorrichtung ein Kopplungsele ment aufweist, an dem der Feststoffmediumblock befestigt ist, wobei die Trans portvorrichtung eine an das Kopplungselement angepasste Greifvorrichtung auf weist. Mittels des Kopplungselements ist eine vorteilhafte thermische Entkopplung zwischen der Transportvorrichtung und dem Feststoffmediumblock möglich. Über das Kopplungselement kann ein Transport der Reaktionsvorrichtung in vor teilhafter Weise erfolgen. Das Kopplungselement kann beispielsweise auch an die Erwärmungskammeröffnung angepasst sein, sodass das Kopplungselement beim Einschieben der Reaktionsvorrichtung in die Erwärmungskammer an der Erwär mungskammeröffnung dichtend anliegt.
Das Kopplungselement kann darüber hinaus in vorteilhafter Weise an die Halte rung angepasst sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Halterung in horizon taler Richtung parallel zu dem Wandteil des Raumes, an dem die Halterung ange bracht ist, eine geringere Erstreckung aufweist als das Kopplungselement. Mit an deren Worten: In horizontaler Richtung steht das Kopplungselement über die Hal terung über.
Somit kann in vorteilhafter Weise vorsehen sein, dass im auf die Halterung aufge setzten Zustand das Kopplungselement die Greifvorrichtung zumindest an dem über die Halterung überstehenden Teil des Kopplungselements angreift.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Reaktionsvorrich tungen vorgesehen, wobei die Halterung zwei parallele Halterungsplätze für die Reaktionsvorrichtungen aufweist, wobei die Transportvorrichtung zwei parallel ge führte Hebevorrichtungen aufweist, die zum Transport der Reaktionsvorrichtungen jeweils an eine der Reaktionsvorrichtungen angreifen. Die Reaktionsvorrichtungen können somit über die Transportvorrichtung individuell transportiert werden. Bei spielsweise ist es möglich, dass stets eine Reaktionsvorrichtung in der Erwär mungskammer angeordnet ist, sodass die Erwärmungskammer kontinuierlich bzw. quasi kontinuierlich betreibbar ist. Während eine Reaktionsvorrichtung in der Erwärmungskammer angeordnet ist, kann die andere durch den Raum zu der Re aktorkammer transportiert werden, nach Abtrennen der Reaktorkammer kann in der Reaktorkammer die gewünschte Reaktion herbeigeführt werden. Anschließend wird dann nach Öffnen der Reaktorkammer die Reaktionsvorrichtung zu der Er wärmungskammer transportiert und die andere Reaktionsvorrichtung aus der Er wärmungskammer entfernt. Während die Erwärmungskammer somit kontinuier lich betrieben wird, wird die Reaktorkammer im batch-Betrieb betrieben. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest eine der Greifvorrichtungen zwei parallel geführte Greifer aufweist, die in horizontaler Richtung parallel zu dem Wandteil des Raumes einen Abstand aufweisen, der größer ist als die Erstreckung der Halterung in diese Richtung. Wenn die Greifvorrichtung von unten an der Re aktionsvorrichtung angreift, besteht die Schwierigkeit, dass die Greifvorrichtung an der Halterung vorbeigeführt werden muss. Durch zwei parallel geführte Greifer, die einen Abstand aufweisen, der größer ist als die Erstreckung der Halterung in diese Richtung, wird sichergestellt, dass die Greifer an der Halterung vorbeigeführt werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Reaktorsystem kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Greifvorrichtung, die für den Transport einer Reaktionsvorrichtung, die sich zur Zeit in der Reaktorkammer befindet, zuständig ist, während des Zeit raums, in dem die Reaktionsvorrichtung in der Reaktorkammer verweilt, unterhalb der Reaktorkammer angeordnet ist.
Dadurch kann die Greifvorrichtung in vorteilhafter Weise nach Öffnen der Reak torkammer von unten an der Reaktionsvorrichtung angreifen, um diese in Rich tung der Erwärmungskammer zu transportieren.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen
Reaktorsystems,
Fig. 2a eine schematische, vergrößerte Ansicht der Reaktorkammer des Reaktorsystems der Fig. 1,
Fig. 2b eine Detailansicht des Dichtungsabschnitts zur Abdichtung der Reaktorkammer,
Fig. 2c eine Detailansicht der Anpressplatte, mit dem die Antriebsvor richtung an den beweglichen Gehäuseteil der Reaktorkammer angreift, Fig. 3 eine schematische Darstellung der Greifvorrichtung des Trans portvorrichtung, die an einer Reaktionsvorrichtung des erfin dungsgemäßen Reaktorsystems angreift und
Fig. 4a und 4b Teildarstellungen der Greifvorrichtung der Transportvorrich tung.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Reaktorsystem 1 schematisch dargestellt. Das Reaktorsystem 1 weist eine mit Solarstrahlung betriebene Erwärmungskammer 3 und eine Reaktorkammer 4 auf. Die Erwärmungskammer 3 ist mit einem definier ten Raum 5 verbunden. Der Raum 5 wird in dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel durch eine den Raum 5 umgebende Wandung 6 definiert, wobei der Raum 5 gegenüber der Umgebung geschlossen ist.
Die Erwärmungskammer 3 weist eine Strahlungsöffnung 7 auf, die in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine transparente Scheibe 9 verschlossen ist. Durch die Strahlungsöffnung 7 kann konzentrierte Solarstrahlung in die Er wärmungskammer 3 eingeleitet werden. Die Solarstrahlung kann beispielsweise durch nicht dargestellte Heliostaten auf die Strahlungsöffnung 7 konzentriert wer den.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Reaktorkammer 4 in dem Raum 5 gebildet und ist mittels einer Abtrennvorrichtung 11 von dem Raum 5 abtrennbar. Die Abtrennvorrichtung 11 weist ein bewegliches Gehäuse teil 13 auf, dass zum Bilden der Reaktorkammer 4 verschoben und gegen ein Wandteil 6a der Wandung 6 gedrückt wird. Das Gehäuseteil 13 weist eine Vertie fung 13a auf, in der dann die Reaktorkammer 4 gebildet ist.
Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Reaktorkammer 4, die als Teil des Raumes 5 ausgebildet ist, besteht auch die Möglichkeit, dass die Reaktorkammer 4 separat ausgebildet ist und mit dem Raum 5 über eine entsprechende Öffnung verbunden ist. Zum Abtrennen der Reaktorkammer 4 von dem Raum 5 ist dann die Abtrenn vorrichtung 11 an der Öffnung vorgesehen und beispielsweise in Form einer Klappe ausgebildet. Das erfindungsgemäße Reaktorsystem 1 weist zwei Reaktionsvorrichtungen 15 auf. Die Reaktionsvorrichtungen 15 weisen jeweils einen Feststoffmediumblock 16 sowie ein Kopplungselement 16a auf.
In dem Raum 5 ist ferner eine Transportvorrichtung 17 vorgesehen. Die Trans portvorrichtung 17 weist eine erste Hebevorrichtung 17a und eine zweite Hebe vorrichtung 17b auf, die jeweils eine Greifvorrichtung 18 führen. Die Greifvorrich tungen 18 sind an die Kopplungselemente 16a der Reaktionsvorrichtungen 15 an gepasst und greifen von unten an die Kopplungselemente 16a an. Mittels der Greifvorrichtung 18 können die Reaktionsvorrichtungen 15 in vorteilhafter Weise in eine vertikale Richtung transportiert werden.
Die Erwärmungskammer 3 weist für jede Reaktionsvorrichtung 15 eine nach un ten gerichtete Erwärmungskammeröffnung 19 auf, durch die die Reaktionsvor richtung 15 zumindest teilweise in die Erwärmungskammer 3 von unten einge schoben werden kann. Hierzu dient die Transportvorrichtung 17. Die Erwärmungs kammeröffnungen 19 können einen nicht dargestellten Deckel aufweisen, mittels dem die Erwärmungskammeröffnungen 19 verschlossen werden können, sodass in der Erwärmungskammer 3 eine von dem Raum 5 unterschiedliche Atmosphäre erzeugt werden kann. Hierzu können beispielsweise nicht dargestellte Leitungen an der Erwärmungskammer 3 angeschlossen sein, um beispielsweise den Gesamt druck in der Erwärmungskammer 3 oder den Sauerstoffpartialdruck in der Erwär mungskammer 3 abzusenken. Auch kann ein Inertgas in die Erwärmungskam mer 3 eingeleitet werden.
Das erfindungsgemäße Reaktorsystem 1 ist insbesondere für ein Redoxverfahren geeignet. Die Feststoff medium blocke 16 können beispielsweise ein Redoxmaterial sein, wobei in der Erwärmungskammer 3 die Reduktion des Feststoff materi als des Feststoffmediumblocks 16 erfolgt, indem dieses durch die Solarstrahlung erhitzt wird. Nach der Reduktion wird die entsprechende Reaktionsvorrichtung 15 mittels der Transportvorrichtung 17 zu der Reaktorkammer 4 transportiert. Die Reaktor kammer 4 ist in der Fig. 2a im Detail dargestellt. In der Reaktorkammer 4 ist eine Halterung 21 angeordnet. Die Halterung 21 ist an dem Wandteil 6a befestigt. Die Halterung 21 weist zwei parallele Halterungsplätze 21a, 21b auf, wobei jeweils auf einem Halterungsplatz 21a, 21b eine Reaktionsvorrichtung 15 gehaltert werden kann. Die Halterungsplätze 21a, 21b weisen jeweils Zapfen 22 auf, wobei die Kopplungselemente 16a an die Zapfen 22 angepasste Zapfenaufnahmen 23 auf weisen, die für einen sicheren Halt der Reaktionsvorrichtungen 15 auf der Halte rung sorgen.
Eine Leitungsvorrichtung 25 ist an dem Wandteil 6a vorgesehen, die nicht darge stellte Leitungen in die Reaktorkammer 4 leitet. Über die Leitung kann einerseits die gewünschte Atmosphäre in der Reaktorkammer 4 geschaffen werden und ein Reaktionsfluid eingeleitet werden.
Zum Schließen der Reaktorkammer 4 und somit zur Abtrennung der Reaktorkam mer 4 von dem Raum 5 wird das bewegliche Gehäuseteil 13 horizontal verscho ben, bis es dichtend an dem Wandteil 6a anliegt. Das bewegliche Gehäuseteil 13 ist dabei auf einer Schienenvorrichtung 27 geführt.
Mittels einer Antriebsvorrichtung 29 wird das bewegliche Gehäuseteil 13 bewegt. Die Antriebsvorrichtung 29 weist hierfür einen Schieber 31 auf, der mittels einer Anpressplatte 33 an dem Gehäuseteil 13 angreift. Über die Anpressplatte lässt sich die Antriebskraft der Antriebsvorrichtung 29 in vorteilhafter Weise verteilt auf das Gehäuseteil 13 aufbringen, sodass eine möglichst gelichmäßige Dichtkraft an dem die Vertiefung 13a umgebenden Rand 13b, der dichtend an dem Wandteil 6a anliegt, erzeugt werden kann.
An dem Wandteil 6a ist ein Dichtungsabschnitt 35 gebildet, an dem das Gehäuse teil 13 mit dem die Vertiefung 13a umgebenden Rand 13b dichtend anlegbar ist.
Wie am besten auf Fig. 2b hervorgeht, weist der Dichtungsabschnitt 35 zwei pa rallele Dichtflächen 35a auf und einen dazwischen angeordneter Leckageka nal 35b. Die Dichtflächen 35 a und der Leckagekanal 35b sind in einer Ausspa rung 35c gebildet. An den Leckagekanal 35b kann eine Leitung angeschlossen sein, über die der Leckagekanal 35b evakuiert werden kann oder ein Spülgas in den Leckagekanal 35b eingeleitet werden kann. Eine Verriegelungsvorrichtung 36 ist an dem Wandteil 6a angeordnet und greift an einem Vorsprung 36a des Gehäuseteils 13 an. Über schräge Flächen wird das Gehäuseteil in Richtung zu dem Wandteil gedrückt und somit die gewünschte Dichtkraft an den Dichtflächen 35a erzeugt.
Wie am besten aus Fig. 2c hervorgeht, ist zwischen der Anpressplatte 33 und dem Gehäuseteil 13 ein Federelement 37 angeordnet, worüber die Antriebskraft in vor teilhafter Weise gleichmäßig auf das Gehäuseteil 13 aufgebracht werden kann.
In Fig. 3 ist die Halterung 21 mit darauf angeordneter Reaktionsvorrichtung 15 schematisch in einer anderen Ansicht dargestellt. Die Ansicht der Fig. 3 zeigt einen Blick in Richtung des Wandteils 6a. Auf der Halterung 21 ist eine Reaktionsvor richtung 15 aufgesetzt, sodass die Zapfen 22 der Halterung 21 in die Zapfenauf nahmen 23 des Kopplungselements 16a eingreifen. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die horizontale Erstreckung d der Halterung 21 in eine Richtung parallel zu dem Wandteil 6a geringer als die Erstreckung des Kopplungselements 16a in diese Richtung, sodass das Kopplungselement 16a seitlich über die Halterung 21 über steht. An diesem überstehenden Teil kann die Transportvorrichtung 17 mit der Greifvorrichtung 18 angreifen.
In der in Fig. 3 dargestellten Ansicht ist die erste Hebevorrichtung 17a der Trans portvorrichtung 17 als die näher an dem Wandteil 16a befindliche Hebevorrich tung 17a dargestellt. Die erste Hebevorrichtung 17a weist zwei Hebeschienen 17c auf, an denen die Greifvorrichtung 18 vertikal geführt ist. Die Greifvorrichtung 18 wird über zwei Hebeantriebe 17d angetrieben. Die Greifvorrichtung 18 besteht aus zwei Greifern 18a, die parallel an den Hebeschienenvorrichtungen 17c geführt sind.
Die Greifer 18a der Greifvorrichtung 18 sind in Fig. 4a in der Draufsicht darge stellt. Der Abstand D in horizontaler Richtung von den Greifern 18a ist größer als die horizontale Erstreckung d der Halterung 21, sodass die Greifer 18a problemlos von unten an dem Kopplungselement 16a der Reaktionsvorrichtung 15 eingreifen können, ohne mit der Halterung 21 zu kollidieren. In Fig. 4b ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Greifvorrichtung 18 darge stellt. Die Greifvorrichtung 18 kann beispielsweise die Greifvorrichtung 18 der zweiten Hebevorrichtung 17b sein. Die Greifvorrichtung 18 gemäß dem Ausfüh rungsbeispiel der Fig. 4b besteht nur aus einem Greifer 18a. Dies kann dadurch ermöglicht werden, da ein Teil des Greifers 18a beim Anheben der entsprechenden Reaktionsvorrichtung 15 frontseitig an der Halterung 21 vorbeigeführt werden kann.
Das erfindungsgemäße Reaktorsystem 1 kann in vorteilhafter Weise die Trennung der Atmosphären in den unterschiedlichen Bereichen Erwärmungskammer 3, Re aktorkammer 4 und Raum 5 ermöglichen. Darüber hinaus ist eine relativ einfache Transportvorrichtung 17 verwirklichbar, die die Reaktionsvorrichtungen 15 verti kal transportiert.
Bei dem erfindungsgemäßen Reaktorsystem 1 ist es darüber hinaus möglich, die Reaktorkammer 4 kontinuierlich zu betreiben. Die Erwärmungskammer 3 wird da bei in einem Batch-Betrieb betrieben.
Bezugszeichenliste Reaktorsystem Erwärmungskammer .. Reaktorkammer Raum .. Wandung a Wandteil Strahlungsöffnung transparente Scheibe Abtrennvorrichtung bewegliches Gehäuseteil a Vertiefung b. Rand der Vertiefung Reaktionsvorrichtung Feststoffmediumblock a Kopplungselement Transportvorrichtung a erste Hebevorrichtung b zweite Hebevorrichtung c Hebeschienenvorrichtung d Hebeantrieb Greifvorrichtung a Greifer Erwärmungskammeröffnung Halterung a Halterungsplatz b Halterungsplatz Zapfen Zapfenaufnahme Leitungsvorrichtung Schienenvorrichtung Antriebsvorrichtung Schieber Anpressplatte Dichtungsabschnitt a Dichtfläche b Leckagekanal c Aussparung Verriegelungsvorrichtunga Vorsprung Federelement

Claims

Patentansprüche
1. Reaktorsystem (1), mit einem definierten Raum (5), mit einer Erwärmungskammer (3), die mit dem definierten Raum (5) verbunden ist und in der mindestens eine Reaktionsvorrichtung (15), die mindestens einen Feststoffmediumblock (16) aufweist, zur Aktivierung des Feststoffmediumblocks (16) erwärmbar ist, mit einer Reaktorkammer (4), die in dem Raum (5) gebildet oder mit dem Raum (5) verbunden ist, wobei die Reaktorkammer gegenüber dem Raum über eine Abtrennvorrichtung (11) abtrennbar ist, und wobei eine Leitungsvorrichtung (25) zum Zu- und/oder Abführen von Fluid mit der Reaktorkammer verbunden ist, und mit mindestens einer Transportvorrichtung (17), über die mindes tens eine Reaktionsvorrichtung (15) aus der Reaktorkammer (4) durch den Raum in die Erwärmungskammer (3) und aus der Erwärmungskam mer (3) durch den Raum in die Reaktorkammer (4) transportierbar ist.
2. Reaktorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Er wärmungskammer (3) mindestens eine Strahlungsöffnung (7) aufweist, wobei durch Strahlungsöffnung (7) konzentrierte Solarstrahlung in die Erwärmungskammer (3) einleitbar ist.
3. Reaktorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die min destens eine Strahlungsöffnung (7) mit einer für die Solarstrahlung transparenten Scheibe (9) verschlossen ist.
4. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass die Erwärmungskammer (3) oberhalb des Raumes (5) angeordnet ist, dass die Reaktorkammer (4) im unteren Bereich des Raumes (5) oder unterhalb des Raumes (5) angeordnet ist und dass die Transportvorrichtung (17) als Vertikaltransportvorrichtung ausgebildet ist.
5. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass die Transportvorrichtung (17) in dem Raum (5) oder zumindest teilweise in der Reaktorkammer (4) angeordnet ist.
6. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass die Reaktorkammer (4) über eine Reaktorkammeröffnung mit dem Raum verbunden ist, wobei die Abtrennvorrichtung (11) als Klappe ausgebildet ist, die die Reaktorkammeröffnung dichtend verschließt.
7. Reaktorsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (17) in einer in einer Grundposition vollständig in der Reaktorkammer (4) aufgenommen ist und zum Transport der Reak tionsvorrichtung (15) in die Erwärmungskammer (3) die Reaktionsvor richtung (15) durch die Reaktorkammeröffnung und den Raum (5) in die Erwärmungskammer (3) bewegt.
8. Reaktorsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Transportvorrichtung (17) als Teleskopvorrichtung ausgebildet ist.
9. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, dass eine Halterung (21) für die mindestens eine Reaktionsvorrich tung (15) in der Reaktorkammer (4) angeordnet ist
10. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass die Reaktorkammer (4) in dem Raum (5) gebildet ist und eine Halterung (21) für die mindestens eine Reaktionsvorrichtung (15) auf weist.
11. Reaktorsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ab trennvorrichtung (11) als ein bewegliches Gehäuseteil (13) mit einer Vertiefung (13a) ausgebildet ist, wobei zum Abtrennen der Reaktorkam mer (4) das Gehäuseteil (13) über die Halterung (21) bewegbar ist und mit einem die Vertiefung (13a) umgebenden Rand (13b) an einem Wandteil (6a) des Raumes (5) dichtend anlegbar ist, wobei die Halterung (21) an dem Wandteil (6a) angebracht ist.
12. Reaktorsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (13) auf einer Schienenvorrichtung (27) geführt ist.
13. Reaktorsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung (29) das bewegliches Gehäuseteil (13) be wegt, wobei die Antriebsvorrichtung (29) als ein Schieber (31) aufweist, der mit einer Anpressplatte (33) an dem Gehäuseteil (13) angreift.
14. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass an dem Wandteil (6a) ein Dichtungsabschnitt (35) gebil det ist, an dem das Gehäuseteil (13) mit dem die Vertiefung (13a) um gebenden Rand (13b) dichtend anlegbar ist.
15. Reaktorsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (35) zwei parallele Dichtflächen (35a) mit dazwi schen liegenden Leckagekanal (35b) aufweist, wobei der die Vertiefung (13a) umgebenden Rand (13b) an beide Dichtflächen (35a) anlegbar ist.
16. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass die Transportvorrichtung (17) außerhalb der Reaktorkam mer (4) angeordnet ist, wobei die Transportvorrichtung (17) bei geöff neter Abtrennvorrichtung (11) zum Transport der Reaktionsvorrichtung (15) in die Erwärmungskammer (3) an der Reaktionsvorrichtung (15) angreift, diese von der Halterung (21) löst und durch den Raum (5) in die Erwärmungskammer (3) bewegt.
17. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, dass die Erwärmungskammer (3) mindestens eine Erwär mungskammeröffnung (19) aufweist, durch die die mindestens eine Reaktionsvorrichtung (13) mittels der Transportvorrichtung (17) ein- schiebar ist, so dass der mindestens eine Feststoffmediumblock (15) in der Erwärmungskammer (3) angeordnet ist.
18. Reaktorsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Erwärmungskammeröffnung (19) nach unten gerichtet ist und die Transportvorrichtung (17) die mindestens eine Reaktionsvor richtung (15) in vertikaler Richtung von unten in die Erwärmungskam mer (3) einschiebt und von unten aus dieser entnimmt.
19. Reaktorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekenn zeichnet, dass die Reaktionsvorrichtung (15) ein Kopplungselement (16a) aufweist, an dem der Feststoffmediumblock (16) befestigt ist, wo bei die Transportvorrichtung (17) eine an das Kopplungselement (16a) angepassten Greifvorrichtung (18) aufweist.
20. Reaktorsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (16a) an die Halterung (21) angepasst ist.
21. Reaktorsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (21) in horizontaler Richtung parallel zu dem Wandteil (6a) des Raumes (5), an dem die Halterung (21) angebracht ist, eine gerin gere Erstreckung aufweist als das Kopplungselement (16a).
22. Reaktorsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass im auf die Halterung (21) aufgesetzten Zustand des Kopplungselements (16a) die Greifvorrichtung (18) zumindest an den über die Halterung (21) überstehenden Teile des Kopplungselements (16a) angreift.
23. Reaktorsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekenn zeichnet durch zwei Reaktionsvorrichtungen (15), wobei die Halterung (21) zwei parallele Halterungsplätze (21a, 21b) für die Reaktionsvorrich tungen (15) aufweist, wobei die Transportvorrichtung (17) zwei parallel geführte Greifvorrichtungen (18) aufweist, die zum Transport der Reaktionsvorrichtungen (15) jeweils an einer der Reaktionsvorrichtun gen (15) angreifen.
24. Reaktorsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Greifvorrichtungen (18) zwei parallel geführte Greifer (18a) aufweist, die in horizontaler Richtung pa rallel zu dem Wandteil (6a) des Raumes (5) einen Abstand D aufweisen, der größer ist als die Erstreckung d der Halterung (21) in dieser Rich tung.
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