JP2019217442A - Reaction device - Google Patents

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Abstract

To provide a reaction device capable of increasing reaction amount between a material contained in a fluid and a reaction member while suppressing increase of pressure loss of the fluid, in which the fluid flowing in one direction flows into a reaction channel extending in one direction compared to the case that the fluid flows out from the reaction channel in one direction.SOLUTION: A plurality of reaction channels 32 formed by a reaction member are arranged in one direction between an inflow passage 12 extending in one direction and an outflow passage 22 extending in one direction, and connect the inflow passage 12 and the outflow passage 22 in a crossover direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、反応装置に関する。   The present invention relates to a reactor.

特許文献1には、 水分を吸湿するための除湿材と、熱を蓄熱するための蓄熱材とが混合されている除湿体が記載されている。   Patent Literature 1 describes a dehumidifier in which a dehumidifier for absorbing moisture and a heat storage material for storing heat are mixed.

特開2006−289258号公報JP 2006-289258 A

従来、一方向に延びた反応路を流れる流体から、流体に含まれている物質と反応して物質を吸着する反応装置がある。この反応路は、流体に含まれている物質を吸着する反応部材で形成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a reaction device that reacts with a substance contained in a fluid from a fluid flowing in a reaction path extending in one direction to adsorb the substance. This reaction path is formed by a reaction member that adsorbs a substance contained in the fluid.

また、反応装置では、一方向に流れる流体が一方向に延びた反応路に流入し、反応路から一方向へ流出する。反応路が一方向に延びているため、流体の圧力損失が高くなる。一方、圧力損失を低下させるために、反応路の流路断面積を大きくすると、単位流量当たりの流体が反応部材と接触する接触面積が減ってしまう。このため、流体に含まれている物質と反応部材との反応量が減ってしまう。   In the reaction apparatus, a fluid flowing in one direction flows into a reaction path extending in one direction, and flows out of the reaction path in one direction. Since the reaction path extends in one direction, the pressure loss of the fluid increases. On the other hand, if the flow path cross-sectional area of the reaction path is increased to reduce the pressure loss, the contact area where the fluid per unit flow rate contacts the reaction member decreases. For this reason, the reaction amount between the substance contained in the fluid and the reaction member decreases.

本発明の課題は、一方向に流れる流体が一方向に延びた反応路に流入し、反応路から一方向へ流出する場合と比して、流体の圧力損失が高くなるのを抑制した上で、流体に含まれている物質と反応部材との反応量を増やすことである。   An object of the present invention is to suppress a pressure loss of a fluid from increasing in comparison with a case where a fluid flowing in one direction flows into a reaction path extending in one direction and flows out from the reaction path in one direction. Another object of the present invention is to increase a reaction amount between a substance contained in a fluid and a reaction member.

本発明の請求項1に係る反応装置は、一方向に延びていると共に端部から前記一方向に流れる流体が流入して前記一方向に流れる流入路と、前記一方向に対して交差する交差方向で前記流入路と離間して前記一方向に延びていると共に前記一方向に流れる流体が端部から流出する流出路との間に、前記一方向に並んで複数配置され、前記流入路と前記流出路とを前記交差方向に繋いでおり、流体に含まれる物質と反応する反応部材で形成されている反応路であって、前記交差方向における長さをLとし、流路幅をW1とすると下記式(1)が満たされている前記反応路を有し反応装置であって、前記流入路を前記一方向に流れる流体の流れを止め、流体を前記反応路に案内する案内部材を有することを特徴とする。
W1/2≦L≦10W1・・・・・(1)
The reaction device according to claim 1 of the present invention is configured such that a fluid that flows in one direction and that flows in one direction from an end and that flows in the one direction intersects with the inflow path that intersects the one direction. A plurality of fluids are arranged side by side in the one direction between the inflow path and the outflow path that extends in the one direction while being separated from the inflow path and the fluid that flows in the one direction flows out from an end. A reaction path formed by a reaction member that reacts with a substance contained in a fluid, wherein the length in the cross direction is L, and the flow path width is W1. Then, the reaction apparatus has the reaction path satisfying the following expression (1), and has a guide member that stops the flow of the fluid flowing through the inflow path in the one direction and guides the fluid to the reaction path. It is characterized by the following.
W1 / 2 ≦ L ≦ 10W1 (1)

上記構成によれば、流体は、一方向に延びている流入路の端部から流入路へ流入し、一方向へ流れる。さらに、流入路を流れる流体は、案内部材によって一方向への流れが止められ、流れ方向を変えて、一方向に並んで複数配置された反応路を夫々流れる(案内される)。また、複数の反応路を夫々流れる流体に含まれる物質は、反応路を形成している反応部材と反応する。さらに、複数の反応路を夫々流れる流体は、流れ方向を変えて、一方向に延びている流出路へ流入し、流出路から流出する。   According to the above configuration, the fluid flows into the inflow channel from the end of the inflow channel extending in one direction, and flows in one direction. Further, the flow of the fluid flowing in the inflow path is stopped in one direction by the guide member, the flow direction is changed, and the fluid flows (is guided) in a plurality of reaction paths arranged side by side in one direction. A substance contained in the fluid flowing through each of the plurality of reaction paths reacts with a reaction member forming the reaction path. Further, the fluid flowing through each of the plurality of reaction paths changes its flow direction, flows into an outflow path extending in one direction, and flows out of the outflow path.

以上説明したように、反応路は複数設けられている。さらに、流入路から反応路へ流入する流体は、流れ方向を変えて反応路へ流入する。また、反応路から流出路へ流入する流体は、流れ方向を変えて流出路へ流入する。さらに、交差方向における反応路の長さをLとし、反応路の流路幅をW1とすると下記式(1)が満たされている。   As described above, a plurality of reaction paths are provided. Further, the fluid flowing from the inflow path to the reaction path changes the flow direction and flows into the reaction path. The fluid flowing from the reaction channel to the outflow channel changes the flow direction and flows into the outflow channel. Further, when the length of the reaction path in the cross direction is L and the flow path width of the reaction path is W1, the following equation (1) is satisfied.

W1/2≦L≦10W1・・・・・(1)                     W1 / 2 ≦ L ≦ 10W1 (1)

このため、一方向に流れる流体が一方向に延びた反応路に流入し、反応路から一方向へ流出する場合と比して、流体の圧力損失が高くなるのを抑制した上で、流体に含まれている物質と反応部材との反応量を増やすことができる。   For this reason, compared with the case where the fluid flowing in one direction flows into the reaction path extending in one direction and flows out from the reaction path in one direction, the pressure loss of the fluid is suppressed from increasing, and The amount of reaction between the contained substance and the reaction member can be increased.

本発明の請求項2に係る反応装置は、請求項1に記載の反応装置において、前記一方向に流れる流体が前記流出路の端部から前記流出路に流入するのを抑制する抑制部材を有することを特徴とする。   The reaction device according to claim 2 of the present invention, in the reaction device according to claim 1, has a suppression member that suppresses the fluid flowing in one direction from flowing into the outflow channel from an end of the outflow channel. It is characterized by the following.

上記構成によれば、抑制部材が、一方向に流れる流体が流出路の端部から流出路に流入するのを抑制する。つまり、反応路から流出路に流入する流体を妨げる流体が流出路に流入するのが抑制されている。このため、一方向に流れる流体が流出路の端部から流出路に流入する場合と比して、反応路を通過する流体の流量を増やすことができる。   According to the above configuration, the suppression member suppresses the fluid flowing in one direction from flowing into the outflow channel from the end of the outflow channel. That is, the fluid that blocks the fluid flowing from the reaction channel into the outflow channel is suppressed from flowing into the outflow channel. Therefore, the flow rate of the fluid passing through the reaction path can be increased as compared with the case where the fluid flowing in one direction flows into the outflow path from the end of the outflow path.

本発明の請求項3に係る反応装置は、請求項1又は2に記載の反応装置において、前記流入路を挟んで両側に、前記反応路及び前記流出路が夫々形成されていることを特徴とする。   The reactor according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in the reactor according to claim 1 or 2, the reaction channel and the outflow channel are respectively formed on both sides of the inflow channel. I do.

上記構成によれば、流入路を挟んで両側に、反応路及び流出路が夫々形成されている。このため、流入路の片側だけに、反応路及び流出路が形成されている場合と比して、流体に含まれている物質と反応部材との反応量を増やすことができる。   According to the above configuration, the reaction path and the outflow path are respectively formed on both sides of the inflow path. Therefore, the amount of reaction between the substance contained in the fluid and the reaction member can be increased as compared with the case where the reaction path and the outflow path are formed only on one side of the inflow path.

本発明の請求項4に係る反応装置は、請求項1〜3の何れか1項に記載の反応装置において、前記流入路は複数形成され、前記流出路は複数形成され、前記流入路と前記流出路とは交互に並んでいることを特徴とする。   The reactor according to claim 4 of the present invention is the reactor according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of the inflow paths are formed, and a plurality of the outflow paths are formed. It is characterized by being alternately arranged with the outflow channel.

上記構成によれば、流入路は複数形成され、流出路は複数形成され、流入路と流出路とは交互に並んでいる。このため、流出路及び流出路の少なくとも一方が1個である場合と比して、流体に含まれている物質と反応部材との反応量を増やすことができる。   According to the above configuration, a plurality of inflow paths are formed, and a plurality of outflow paths are formed, and the inflow paths and the outflow paths are alternately arranged. Therefore, the amount of reaction between the substance contained in the fluid and the reaction member can be increased as compared with the case where at least one of the outflow path and the outflow path is one.

本発明の請求項5に係る反応装置は、請求項1〜4の何れか1項に記載の反応装置において、前記流入路において前記反応路が臨んでいる部分の流路幅は、流体が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって狭くなっていることを特徴とする。   In the reactor according to claim 5 of the present invention, in the reactor according to any one of claims 1 to 4, a flow width of a portion of the inflow channel where the reaction channel faces is such that a fluid flows. It is characterized in that it narrows from the upstream side to the downstream side in the flow direction.

上記構成によれば、流入路において反応路が臨んでいる部分の流路幅は、流体が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって狭くなっている。このため、流入路の流路幅が一定の場合と比して、流入路から、一の反応路へ流入する流体の流量と、他の反応路へ流入する流体の流量との差を少なくすることができる。   According to the above configuration, the flow channel width of the portion where the reaction channel faces in the inflow channel becomes narrower from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the fluid. Therefore, the difference between the flow rate of the fluid flowing from the inflow path to one reaction path and the flow rate of the fluid flowing to the other reaction path is reduced as compared with the case where the flow path width of the inflow path is constant. be able to.

本発明の請求項6に係る反応装置は、請求項1〜5の何れか1項に記載の反応装置において、前記流出路において前記反応路が臨んでいる部分の流路幅は、流体が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって広くなっていることを特徴とする。   In the reactor according to claim 6 of the present invention, in the reactor according to any one of claims 1 to 5, a flow width of a portion of the outflow channel where the reaction channel faces is such that a fluid flows. It is characterized by widening from the upstream side to the downstream side in the flow direction.

上記構成によれば、流出路において反応路が臨んでいる部分の流路幅は、流体が流れる上流側から下流側に向かって広くなっている。このため、流出路の流路幅が一定の場合と比して、一の反応路から流出路へ流入する流体の流量と、他の反応路から流出路へ流入する流体の流量との差を少なくすることができる。   According to the configuration described above, the flow path width of the portion where the reaction path faces in the outflow path increases from the upstream side where the fluid flows to the downstream side. For this reason, the difference between the flow rate of the fluid flowing from one reaction path to the outflow path and the flow rate of the fluid flowing from the other reaction path to the outflow path is smaller than when the flow path width of the outflow path is constant. Can be reduced.

本発明の請求項7に係る反応装置は、請求項1〜6の何れか1項に記載の反応装置において、前記流入路、前記流出路、及び前記反応路は、平行な2枚の平面の間に形成されていることを特徴とする。   The reactor according to claim 7 of the present invention is the reactor according to any one of claims 1 to 6, wherein the inflow path, the outflow path, and the reaction path are two parallel flat surfaces. It is characterized by being formed between.

上記構成によれば、流入路、流出路、及び反応路は、平行な2枚の平面の間に形成されている。このため、管材を用いて、流入路、流出路、及び反応路を形成する場合と比して、簡易な構成で流入路、流出路、及び反応路を形成することができる。   According to the above configuration, the inflow path, the outflow path, and the reaction path are formed between two parallel planes. For this reason, the inflow channel, the outflow channel, and the reaction channel can be formed with a simple configuration as compared with the case where the inflow channel, the outflow channel, and the reaction channel are formed using the pipe material.

本発明の請求項8に係る反応装置は、請求項1〜7の何れか1項に記載の反応装置において、前記反応部材は、流体に含まれる物質を吸着することを特徴とする。   The reactor according to claim 8 of the present invention is the reactor according to any one of claims 1 to 7, wherein the reaction member adsorbs a substance contained in a fluid.

上記構成によれば、反応部材が流体に含まれる物質を吸着することで、流体から物質を取り除くことができる。   According to the above configuration, the reaction member can remove the substance from the fluid by adsorbing the substance contained in the fluid.

本発明の請求項9に係る反応装置は、請求項1〜7の何れか1項に記載の反応装置において、前記反応部材は、流体に含まれる物質を変質させることを特徴とする。   A reaction device according to a ninth aspect of the present invention is the reaction device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the reaction member alters a substance contained in the fluid.

上記構成によれば、反応部材が流体に含まれる物質を変質させることで、流出路から物質を含む流体が流出するのを減らすことができる。   According to the above configuration, the reaction member alters the substance contained in the fluid, so that the outflow of the fluid containing the substance from the outflow passage can be reduced.

本発明によれば、一方向に流れる流体が一方向に延びた反応路に流入し、反応路から一方向へ流出する場合と比して、流体の圧力損失が高くなるのを抑制した上で、流体に含まれている物質と反応部材との反応量を増やすことができる。   According to the present invention, the pressure loss of the fluid is suppressed from becoming higher than when the fluid flowing in one direction flows into the reaction path extending in one direction and flows out from the reaction path in one direction. Thus, the amount of reaction between the substance contained in the fluid and the reaction member can be increased.

本発明の第1実施形態に係る反応装置を示した平面図である。It is a top view showing the reaction device concerning a 1st embodiment of the present invention. (A)(B)(C)本発明の第1実施形態に係る反応装置を示した断面図である。(A) (B) (C) It is sectional drawing which showed the reactor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る反応装置の特性を説明するのに用いた説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram used to explain characteristics of the reaction device according to the first embodiment of the present invention. (A)(B)本発明の比較形態に係る反応装置を示した平面図、断面図である。(A) (B) It is the top view and sectional drawing which showed the reactor which concerns on the comparative form of this invention. 本発明の第2実施形態に係る反応装置を示した平面図である。It is a top view showing the reaction device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る反応装置を示した平面図である。It is a top view showing the reaction device concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係る反応装置を示した平面図である。It is a top view showing the reaction device concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係る反応装置を示した拡大平面図である。It is an enlarged plan view showing a reaction device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に対する変形形態に係る反応換器を示した平面図である。It is a top view showing the reaction exchanger concerning a modification to an embodiment of the present invention.

<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る反応装置の一例について図1〜図4を用いて説明する。なお、図中に示す矢印Hは、装置の上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは、装置の幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは、装置の奥行方向(水平方向)を示す。
<First embodiment>
An example of the reaction apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the arrow H shown in the figure shows the vertical direction (vertical direction) of the apparatus, the arrow W shows the width direction (horizontal direction) of the apparatus, and the arrow D shows the depth direction (horizontal direction) of the apparatus. .

(全体構成)
本第1実施形態に係る反応装置10は、例えば、工場から排出される排出ガスG1から二酸化炭素を取り除き、処理ガスG2とする装置である。排出ガスG1は、流体の一例であって、二酸化炭素は、物質の一例である。
(overall structure)
The reaction apparatus 10 according to the first embodiment is, for example, an apparatus that removes carbon dioxide from an exhaust gas G1 discharged from a factory and turns the same into a processing gas G2. The exhaust gas G1 is an example of a fluid, and carbon dioxide is an example of a substance.

この反応装置10は、図1に示されるように、反応装置10へ流入する排出ガスG1が流れる流入路12と、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれ、反応装置10から流出する処理ガスG2が流れる流出路22とを有している。さらに、反応装置10は、排出ガスG1に含まれる二酸化炭素と反応して二酸化炭素を吸着する反応板34、36で形成されている反応路32を複数有している。反応板34、36は、ゼオライトを用いて成形されている。反応板34、36は、反応部材の一例である。   As shown in FIG. 1, the reactor 10 has an inflow path 12 through which the exhaust gas G1 flowing into the reactor 10 flows, and a processing gas G2 from which the carbon dioxide is removed from the exhaust gas G1 and flows out from the reactor 10. And a flowing outflow channel 22. Further, the reaction device 10 has a plurality of reaction paths 32 formed by reaction plates 34 and 36 that react with carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 to adsorb carbon dioxide. The reaction plates 34 and 36 are formed using zeolite. The reaction plates 34 and 36 are examples of a reaction member.

そして、流入路12、流出路22、及び反応路32は、図2(A)(B)(C)に示されるように、装置上下方向に離間すると共に平行な2枚の平面40A、42Aの間に形成されている。具体的には、反応装置10は、装置上下方向に離間すると共に金属材料を用いて成形された2個の板材40、42を備えている。そして、板材40の流入路12、流出路22、及び反応路32側が平面40Aとされており、板材42の流入路12、流出路22、及び反応路32側が平面42Aとされている。   As shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, the inflow channel 12, the outflow channel 22, and the reaction channel 32 are formed of two parallel flat surfaces 40A and 42A that are separated in the vertical direction of the apparatus. It is formed between. Specifically, the reaction device 10 includes two plate members 40 and 42 that are separated from each other in the vertical direction of the device and formed using a metal material. The inflow channel 12, the outflow channel 22, and the reaction channel 32 side of the plate 40 are flat surfaces 40A, and the inflow channel 12, the outflow channel 22, and the reaction channel 32 side of the plate material 42 are flat surfaces 42A.

本実施形態では、平面間の距離(図中H1)は、反応路32の流路幅W1(詳細は後述)と比して長くされている。   In the present embodiment, the distance between the planes (H1 in the figure) is longer than the flow path width W1 of the reaction path 32 (details will be described later).

〔流入路12〕
流入路12は、図1、図2(A)に示されるように、装置奥行方向に延びている。さらに、長手方向に対して直交する方向で切断した流入路12の形状は、矩形状とされており、装置奥行方向において同様の形状とされている。装置奥行方向は、一方向の一例である。
[Inflow channel 12]
The inflow path 12 extends in the apparatus depth direction as shown in FIGS. Furthermore, the shape of the inflow channel 12 cut in a direction orthogonal to the longitudinal direction is a rectangular shape, and has a similar shape in the device depth direction. The apparatus depth direction is an example of one direction.

また、流入路12は、流入路12の装置幅方向の一方側(図中左側)の側板14Aと、流入路12の装置幅方向の他方側(図中右側)の側板14Bと、流入路12の装置奥行方向の奥側の底板16とで形成されている。さらに、側板14A、14B、及び底板16は、金属材料を用いて成形されている。底板16は案内部材の一例である。   The inflow passage 12 includes a side plate 14A on one side (left side in the drawing) of the inflow passage 12 in the device width direction, a side plate 14B on the other side (right side in the drawing) of the inflow passage 12 in the device width direction, and an inflow passage 12. And the bottom plate 16 on the back side in the device depth direction. Further, the side plates 14A and 14B and the bottom plate 16 are formed using a metal material. The bottom plate 16 is an example of a guide member.

また、流入路12において装置幅方向の他方側には、反応路32の一端が臨んでいる。具体的には、流入路12において装置幅方向の他方側については、装置奥行方向の手前側から奥側に、側板14B、及び反応路32がこの順番で並んでいる。なお、本実施形態では、側板14Bの装置奥行方向の長さ、及び流入路12の流路幅(図2(A)のB1)は、反応路32の流路幅W1(詳細は後述)に対して±30〔%〕以内の長さとされている。   In addition, one end of the reaction path 32 faces the other side of the inflow path 12 in the apparatus width direction. Specifically, on the other side in the apparatus width direction in the inflow path 12, the side plate 14B and the reaction path 32 are arranged in this order from the near side to the far side in the apparatus depth direction. In the present embodiment, the length of the side plate 14B in the apparatus depth direction and the flow path width of the inflow path 12 (B1 in FIG. 2A) are equal to the flow path width W1 of the reaction path 32 (details will be described later). On the other hand, the length is within ± 30 [%].

この構成において、排出ガスG1は、流入路12において装置奥行方向の手前側の端部から流入し、流入路12を装置奥行方向の手前側から奥側へ流れる。   In this configuration, the exhaust gas G1 flows into the inflow path 12 from the end on the near side in the apparatus depth direction, and flows through the inflow path 12 from the near side to the depth side in the apparatus depth direction.

〔流出路22〕
流出路22は、図1、図2(C)に示されるように、装置幅方向で流入路12と離間し、装置奥行方向に延びている。さらに、長手方向に対して直交する方向で切断した流出路22の形状は、矩形状とされており、装置奥行方向において同様の形状とされている。
[Outflow channel 22]
As shown in FIGS. 1 and 2C, the outflow channel 22 is separated from the inflow channel 12 in the device width direction and extends in the device depth direction. Furthermore, the shape of the outflow channel 22 cut in a direction orthogonal to the longitudinal direction is rectangular, and has the same shape in the device depth direction.

また、流出路22は、流出路22の装置幅方向の他方側(流入路12とは反対側)の側板24Aと、流出路22の装置幅方向の一方側(流入路12側)の側板24Bと、流出路22の装置奥行方向の手前側の底板26とで形成されている。さらに、側板24A、24B、及び底板26は、金属材料を用いて形成されている。底板26は、抑制部材の一例である。   The outflow channel 22 includes a side plate 24A on the other side of the outflow channel 22 in the device width direction (the opposite side to the inflow channel 12) and a side plate 24B on one side of the outflow channel 22 in the device width direction (the inflow channel 12 side). And a bottom plate 26 on the near side of the outflow channel 22 in the apparatus depth direction. Further, the side plates 24A and 24B and the bottom plate 26 are formed using a metal material. The bottom plate 26 is an example of a suppressing member.

また、流出路22において装置幅方向の一方側には、反応路32の他端が臨んでいる。具体的には、流出路22において装置幅方向の一方側については、装置奥行方向の奥側から手前側に、側板24B、及び反応路32がこの順番で並んでいる。なお、本実施形態では、側板24Bの装置奥行方向の長さ、及び流出路22の流路幅(図2(C)のB2)は、反応路32の流路幅W1(詳細は後述)と同様の寸法とされている。   The other end of the reaction path 32 faces one side of the outflow path 22 in the apparatus width direction. Specifically, on one side in the apparatus width direction in the outflow path 22, the side plate 24B and the reaction path 32 are arranged in this order from the back side to the front side in the apparatus depth direction. In the present embodiment, the length of the side plate 24B in the apparatus depth direction and the flow path width of the outflow path 22 (B2 in FIG. 2C) are equal to the flow path width W1 of the reaction path 32 (details will be described later). The dimensions are similar.

この構成において、処理ガスG2は、流出路22を装置奥行方向の手前側から奥側へ流れ、流出路22において装置奥行方向の奥側の端部から流出する。また、底板26は、装置奥行方向に流れる流体が流出路22の端部から流出路22に流入するのを抑制する。   In this configuration, the processing gas G2 flows through the outflow path 22 from the near side to the back side in the apparatus depth direction, and flows out of the outflow path 22 from the end on the back side in the apparatus depth direction. Further, the bottom plate 26 suppresses the fluid flowing in the device depth direction from flowing into the outflow channel 22 from the end of the outflow channel 22.

〔反応路32〕
反応路32は、図1、図2(B)に示されるように、装置奥行方向に並んで3個配置されており、流入路12と流出路22とを装置幅方向に繋いでいる。装置幅方向は、交差方向の一例である。
[Reaction path 32]
As shown in FIGS. 1 and 2B, three reaction paths 32 are arranged side by side in the apparatus depth direction, and connect the inflow path 12 and the outflow path 22 in the apparatus width direction. The device width direction is an example of the cross direction.

さらに、長手方向に対して直交する方向で切断した反応路32の形状は、矩形状とされており、装置幅方向において同様の形状とされている。そして、反応路32の一端は、流入路12に臨んでおり、反応路32の他端は、流出路22に臨んでいる。   Further, the shape of the reaction path 32 cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction is rectangular, and has the same shape in the apparatus width direction. One end of the reaction path 32 faces the inflow path 12, and the other end of the reaction path 32 faces the outflow path 22.

反応路32は、反応路32の装置奥行方向の両側の反応板34、36で形成されている。反応板34は、隣り合う反応路32を仕切るように2個配置されている。また、反応板36は、装置奥行方向から2個の反応板34を挟むように2個配置されている。なお、以下の説明では、便宜上、3個の反応路32については、装置奥行方向の手前側から順に、反応路32A、反応路32B、反応路32Cと称することがある。   The reaction path 32 is formed by reaction plates 34 and 36 on both sides of the reaction path 32 in the apparatus depth direction. Two reaction plates 34 are arranged so as to partition adjacent reaction paths 32. Further, two reaction plates 36 are arranged so as to sandwich the two reaction plates 34 from the apparatus depth direction. In the following description, for convenience, the three reaction paths 32 may be referred to as a reaction path 32A, a reaction path 32B, and a reaction path 32C in this order from the near side in the apparatus depth direction.

本実施形態では、反応板36の厚さは、一例として、0.1〔μm〕以上4〔mm〕以下とされており、反応板34の厚さは、反応板36の厚さの2倍とされている。また、反応路32の流路幅(図2(B)のW1)は、0.1〔μm〕以上5〔mm〕以下とされている。   In the present embodiment, the thickness of the reaction plate 36 is, for example, 0.1 μm or more and 4 mm or less, and the thickness of the reaction plate 34 is twice the thickness of the reaction plate 36. It has been. The width of the reaction path 32 (W1 in FIG. 2 (B)) is set to 0.1 [μm] or more and 5 [mm] or less.

さらに、反応路32の長さ(図1のL)と、反応路32の流路幅W1とについては、下記式(1)が満たされている。   Further, the length (L in FIG. 1) of the reaction path 32 and the flow path width W1 of the reaction path 32 satisfy the following expression (1).

W1/2≦L≦10W1・・・・・(1)                             W1 / 2 ≦ L ≦ 10W1 (1)

なお、反応路32の長さLは、反応路32の中心線と反応路32を形成している反応板34、36の一端を結んだ線との交点(反応路32の一端)から、反応路32の中心線と反応路32を形成している反応板34、36の他端を結んだ線との交点(反応路32の他端)までの長さである。   The length L of the reaction path 32 is determined by the point of intersection of the center line of the reaction path 32 and a line connecting one end of the reaction plates 34 and 36 forming the reaction path 32 (one end of the reaction path 32). It is the length up to the intersection (the other end of the reaction path 32) between the center line of the path 32 and the line connecting the other ends of the reaction plates 34 and 36 forming the reaction path 32.

(作用)
次に、反応装置10の作用について、比較形態に係る反応装置500と比較しつつ説明する。先ず、比較形態に係る反応装置500の構成について説明する。
(Action)
Next, the operation of the reactor 10 will be described in comparison with the reactor 500 according to the comparative embodiment. First, the configuration of the reaction device 500 according to the comparative embodiment will be described.

〔反応装置500の構成〕
反応装置500は、図4(A)に示されるように、装置奥行方向に延びている反応路532を有している。この反応路532は、図4(B)に示されるように、装置上下方向に離間すると共に平行な2枚の平面40A、42Aの間に形成されている。また、反応路532は、反応路532の装置幅方向の両側の反応板534を含んで形成されている。
[Configuration of reaction apparatus 500]
The reaction device 500 has a reaction path 532 extending in the depth direction of the device, as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, the reaction path 532 is formed between two parallel planes 40A and 42A that are separated in the vertical direction of the apparatus. The reaction path 532 includes reaction plates 534 on both sides of the reaction path 532 in the apparatus width direction.

そして、反応板534は、ゼオライトを用いて成形されており、反応板534の厚さは、反応装置10の反応板36の厚さと同様とされている。また、反応路532の流路幅(図4(B)のB4)は、反応装置10における反応路32の流路幅W1(図2(B)参照)と同様とされている。さらに、反応路532の長さ(図4のL10)については、反応装置10における反応路32の長さL(図1参照)の3倍とされている。   The reaction plate 534 is formed using zeolite, and the thickness of the reaction plate 534 is the same as the thickness of the reaction plate 36 of the reaction device 10. The flow path width of the reaction path 532 (B4 in FIG. 4B) is the same as the flow path width W1 of the reaction path 32 in the reaction apparatus 10 (see FIG. 2B). Further, the length (L10 in FIG. 4) of the reaction path 532 is set to be three times the length L (see FIG. 1) of the reaction path 32 in the reaction apparatus 10.

つまり、反応路532の長さL10は、3個の反応路32の長さLの合計と同様とされており、反応装置500の反応路532の流路容積は、反応装置10の3個の反応路32における流路容積の合計と同様とされている。また、反応装置500の反応路532を流れる排出ガスG1と反応板534との接触面積は、反応装置10の反応路32を流れる排出ガスG1と反応板34、36との接触面積の合計と同様とされている。   That is, the length L10 of the reaction path 532 is the same as the sum of the lengths L of the three reaction paths 32, and the volume of the flow path of the reaction path 532 of the reaction apparatus 500 is three. This is the same as the total flow volume in the reaction path 32. The contact area between the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 532 of the reaction apparatus 500 and the reaction plate 534 is the same as the total contact area between the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32 of the reaction apparatus 10 and the reaction plates 34 and 36. It has been.

〔反応装置500の作用〕
窒素と二酸化炭素とを含んだ工場から排出された排出ガスG1は、図4(A)に示す反応装置500の反応路532の装置奥行方向の手前側の端部から反応路532へ流入する。本実施形態では、一例として、25〔℃〕の排出ガスG1が、空間速度300〔h−1〕で反応路532へ流入する。
[Operation of reactor 500]
Exhaust gas G1 discharged from the factory containing nitrogen and carbon dioxide flows into the reaction path 532 from the end of the reaction path 532 of the reaction apparatus 500 shown in FIG. In the present embodiment, for example, the exhaust gas G1 at 25 [° C.] flows into the reaction path 532 at a space velocity of 300 [h −1 ].

反応路532へ流入した排出ガスG1は、反応路532を装置奥行方向の奥側へ流れる(図中矢印K1)。さらに、反応路532を流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、ゼオライトを用いて成形された反応板534によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2が、反応路532の装置奥行方向の奥側の端部から流出する。   The exhaust gas G1 that has flowed into the reaction path 532 flows through the reaction path 532 to the depth side in the apparatus depth direction (arrow K1 in the figure). Furthermore, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 532 is adsorbed by the reaction plate 534 formed using zeolite. Further, the processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows out from the end of the reaction path 532 on the far side in the apparatus depth direction.

なお、反応板534によって吸着された二酸化炭素を回収する場合には、例えば、高温の空気を、反応装置500の反応路532の一端から反応路532へ流入させる。そして、二酸化炭素を反応板534から脱着させ、脱着した二酸化炭素を回収する。   When recovering the carbon dioxide adsorbed by the reaction plate 534, for example, high-temperature air is caused to flow into the reaction path 532 from one end of the reaction path 532 of the reaction device 500. Then, carbon dioxide is desorbed from the reaction plate 534, and the desorbed carbon dioxide is recovered.

〔反応装置10の作用〕
工場から排出された窒素と二酸化炭素とを含んだ排出ガスG1は、図1(A)に示す反応装置10の流入路12において装置奥行方向の手前側の端部から流入路12へ流入する。本実施形態では、一例として、25〔℃〕の排出ガスG1が、空間速度300〔h−1〕で流入路12へ流入する。流入路12へ流入した排出ガスG1は、流入路12を装置奥行方向の奥側へ流れる(図中矢印M1)。
[Operation of reactor 10]
The exhaust gas G1 containing nitrogen and carbon dioxide discharged from the factory flows into the inflow path 12 from the front end in the depth direction of the inflow path 12 of the reaction apparatus 10 shown in FIG. In the present embodiment, as an example, the exhaust gas G1 at 25 [° C.] flows into the inflow path 12 at a space velocity of 300 [h −1 ]. The exhaust gas G1 that has flowed into the inflow path 12 flows through the inflow path 12 to the depth side in the apparatus depth direction (arrow M1 in the figure).

流入路12を流れる排出ガスG1の一部は、流れ方向を装置幅方向に変えて反応路32Aへ流入する(図中矢印M2)。また、反応路32Aへ流入した排出ガスG1は、反応路32Aを装置幅方向へ流れる(図中矢印M3)。さらに、反応路32Aを流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、ゼオライトを用いて成形された反応板34、36によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2は、反応路32Aから流れ方向を装置奥行方向に変えて流出路22へ流入する(図中矢印M4)。流出路22へ流入した処理ガスG2は、流出路22を装置奥行方向の奥側へ流れ、流出路22の装置奥行方向の奥側から流出する(図中矢印M5)。   A part of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 flows into the reaction path 32A with the flow direction changed to the apparatus width direction (arrow M2 in the figure). The exhaust gas G1 that has flowed into the reaction path 32A flows through the reaction path 32A in the width direction of the apparatus (arrow M3 in the figure). Further, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32A is adsorbed by the reaction plates 34 and 36 formed using zeolite. The processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows from the reaction path 32A into the outflow path 22 with the flow direction changed to the apparatus depth direction (arrow M4 in the figure). The processing gas G2 that has flowed into the outflow channel 22 flows through the outflow channel 22 to the depth side in the apparatus depth direction, and flows out of the outflow channel 22 from the depth side in the device depth direction (arrow M5 in the figure).

また、流入路12を流れる排出ガスG1の他の一部は、流れ方向を装置幅方向に変えて反応路32Bへ流入する(図中矢印M6)。そして、反応路32Bへ流入した排出ガスG1は、反応路32Aを装置幅方向へ流れる(図中矢印M7)。さらに、反応路32Bを流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、ゼオライトを用いて成形された一対の反応板34によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2は、反応路32Bから流れ方向を装置奥行方向に変えて流出路22へ流入する(図中矢印M8)。流出路22へ流入した処理ガスG2は、流出路22を装置奥行方向の奥側へ流れ、流出路22の装置奥行方向の奥側から流出する(図中矢印M5)。   Further, another part of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 flows into the reaction path 32B by changing the flow direction to the apparatus width direction (arrow M6 in the figure). Then, the exhaust gas G1 flowing into the reaction path 32B flows through the reaction path 32A in the width direction of the apparatus (arrow M7 in the figure). Further, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32B is adsorbed by a pair of reaction plates 34 formed using zeolite. Further, the processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows into the outflow path 22 from the reaction path 32B with the flow direction changed to the apparatus depth direction (arrow M8 in the figure). The processing gas G2 that has flowed into the outflow channel 22 flows through the outflow channel 22 to the depth side in the apparatus depth direction, and flows out of the outflow channel 22 from the depth side in the device depth direction (arrow M5 in the figure).

さらに、流入路12を流れる排出ガスG1の残部は、底板16によって装置奥行方向への流れが止められて反応路32C側に案内される。そして、排出ガスG1は、流れ方向を装置幅方向に変えて反応路32Cへ流入する(図中矢印M9)。また、反応路32Cへ流入した排出ガスG1は、反応路32Cを装置幅方向へ流れる(図中矢印M10)。さらに、反応路32Cを流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、ゼオライトを用いて成形された反応板34、36によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2は、反応路32Cから流れ方向を装置奥行方向に変えて流出路22へ流入する(図中矢印M11)。流出路22へ流入した処理ガスG2は、流出路22を装置奥行方向の奥側へ流れ、流出路22の装置奥行方向の奥側から流出する(図中矢印M5)。   Further, the remaining portion of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 is stopped by the bottom plate 16 in the apparatus depth direction, and is guided toward the reaction path 32C. Then, the exhaust gas G1 flows into the reaction path 32C with the flow direction changed to the apparatus width direction (arrow M9 in the figure). The exhaust gas G1 flowing into the reaction path 32C flows in the reaction path 32C in the width direction of the apparatus (arrow M10 in the figure). Further, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32C is adsorbed by the reaction plates 34 and 36 formed using zeolite. Further, the processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows from the reaction path 32C into the outflow path 22 with the flow direction changed to the apparatus depth direction (arrow M11 in the figure). The processing gas G2 that has flowed into the outflow channel 22 flows through the outflow channel 22 to the depth side in the apparatus depth direction, and flows out of the outflow channel 22 from the depth side in the device depth direction (arrow M5 in the figure).

これにより、反応路32Aを単位時間当たりに流れる排出ガスG1の流量、及び反応路32Bを単位時間当たりに流れる排出ガスG1の流量は、反応装置500の反応路532を単位時間当たりに流れる排出ガスG1の流量と比して少なくなる。また、反応路32Cを単位時間当たりに流れる排出ガスG1の流量は、反応装置500の反応路532を単位時間当たりに流れる排出ガスG1の流量と比して少なくなる。また、反応路32A、32B、32Cの夫々の長さLは、反応装置500の反応路532の長さL10の1/3とされている。このため、反応装置10では、反応装置500と比して、反応路32を流れる排出ガスG1の圧力損失が高くなるのが抑制されている。   As a result, the flow rate of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32A per unit time and the flow rate of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32B per unit time are controlled by the exhaust gas G flowing through the reaction path 532 of the reactor 500 per unit time. It is smaller than the flow rate of G1. Further, the flow rate of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32C per unit time is smaller than the flow rate of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 532 of the reaction device 500 per unit time. The length L of each of the reaction paths 32A, 32B, and 32C is set to 1/3 of the length L10 of the reaction path 532 of the reaction device 500. For this reason, in the reaction device 10, an increase in the pressure loss of the exhaust gas G <b> 1 flowing through the reaction passage 32 is suppressed as compared with the reaction device 500.

ここで、図3を用いて、一方向(図中左右方向)に延びた反応路632を流れる排出ガスG1において、排出ガスG1に含まれる二酸化炭素が、反応路632の側方側を形成する一対の反応板634に吸着される様子について説明する。この反応板634は、ゼオライトを用いて成形されている。   Here, referring to FIG. 3, in the exhaust gas G1 flowing in the reaction path 632 extending in one direction (the left-right direction in the figure), carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 forms a side of the reaction path 632. The state of being adsorbed by the pair of reaction plates 634 will be described. The reaction plate 634 is formed using zeolite.

図3に示されるように、排出ガスG1が反応路632に反応路632の一端(図中左端)から流入すると、反応板634側を流れる部分の排出ガスG1に含まれる二酸化炭素が、反応板634と反応して吸着される。つまり、反応板634側を流れる部分の排出ガスG1の二酸化炭素の濃度が低くなる。具体的には、二酸化炭素の濃度が、排出ガスG1の流れ方向の上流側から下流側に向かって減少する。   As shown in FIG. 3, when the exhaust gas G1 flows into the reaction path 632 from one end (the left end in the figure) of the reaction path 632, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 of the portion flowing on the reaction plate 634 side is removed. It reacts with 634 and is adsorbed. That is, the concentration of carbon dioxide in the exhaust gas G1 in the portion flowing on the side of the reaction plate 634 decreases. Specifically, the concentration of carbon dioxide decreases from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the exhaust gas G1.

このため、二酸化炭素の濃度が高い排出ガスG1−1と、二酸化炭素の濃度が低い排出ガスG1−2との境界層S1が生じる。さらに、この境界層S1と反応板634とは、排出ガスG1の流れ方向の上流側から下流側に向かうに従って流路幅方向で離れ、何れ、境界層S1と反応板634との距離は一定となる(飽和する)。ここで、CFD(Computational Fluid Dynamics)解析を行いこの解析結果から得た知見に基づき、反応路632の流入口から、境界層S1と反応板634との距離が一定となる位置までの距離(図中L50)は、反応路632の流路幅(図中W50)の10倍程度である。   Therefore, a boundary layer S1 occurs between the exhaust gas G1-1 having a high concentration of carbon dioxide and the exhaust gas G1-2 having a low concentration of carbon dioxide. Further, the boundary layer S1 and the reaction plate 634 are separated from each other in the flow channel width direction from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the exhaust gas G1, and any distance between the boundary layer S1 and the reaction plate 634 is constant. (Saturates). Here, CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis is performed, and based on the knowledge obtained from the analysis results, the distance from the inlet of the reaction path 632 to the position where the distance between the boundary layer S1 and the reaction plate 634 becomes constant (FIG. The middle L50) is about ten times the width of the reaction path 632 (W50 in the figure).

ここで、反応路632において流入口から流路幅W50の10倍の長さ以下の領域を領域R1とし、反応路632において流入口から流路幅W50の10倍の長さより長い領域を領域R2とする。そうすると、領域R1では、領域R2と比して、二酸化炭素の濃度が高い排出ガスG1−1と反応板634との距離が近く、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素が反応板634と効果的に反応して吸着される。   Here, a region of the reaction path 632 that is 10 times or less the flow path width W50 from the inlet is defined as a region R1, and a region of the reaction path 632 that is longer than 10 times the flow path width W50 is defined as a region R2. And Then, in the region R1, the distance between the exhaust gas G1-1 having a higher concentration of carbon dioxide and the reaction plate 634 is shorter than in the region R2, and the carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 is more effective than the reaction plate 634. Reacts and is adsorbed.

また、単位流量当たりの排出ガスG1が反応板634と接触する接触面積を確保する観点から、反応路632の長さは、反応路632の流入口から流路幅W50の半分の長さ以上であることが好ましい。   In addition, from the viewpoint of ensuring a contact area where the exhaust gas G1 per unit flow rate contacts the reaction plate 634, the length of the reaction path 632 is at least half the length of the flow path width W50 from the inlet of the reaction path 632. Preferably, there is.

以上より、反応路632の長さは、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素とゼオライトを用いて成形された反応板634との反応量を増やす観点から、流路幅W50の半分の長さ以上で、かつ、流路幅W50の10倍の長さ以下であることが好ましい。   As described above, the length of the reaction path 632 is half the length of the flow path width W50 from the viewpoint of increasing the amount of reaction between the carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 and the reaction plate 634 formed using zeolite. It is preferable that the length is not more than 10 times the flow path width W50.

ここで、本実施形態では、反応装置10の反応路32の長さLは、前述した式(1)を満たしている。つまり、反応路32の長さLは、流路幅W1の半分の長さ以上で、かつ、流路幅W1の10倍の長さ以下である。   Here, in the present embodiment, the length L of the reaction path 32 of the reaction device 10 satisfies the above-described equation (1). That is, the length L of the reaction path 32 is equal to or more than half the length of the flow path width W1 and equal to or less than 10 times the length of the flow path W1.

また、反応装置10には、反応路32が3個形成されており、反応装置500には、反応路532が1個形成されている。このため、反応装置10では、反応装置500と比して、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素と、反応板34、36との反応量が増えている。   In addition, three reaction paths 32 are formed in the reaction apparatus 10, and one reaction path 532 is formed in the reaction apparatus 500. Therefore, in the reaction device 10, the amount of reaction between the carbon dioxide contained in the exhaust gas G <b> 1 and the reaction plates 34 and 36 is increased as compared with the reaction device 500.

また、反応装置10では、図1に示されるように、流入路12を流れる排出ガスG1は、流れ方向を装置幅方向に変えて反応路32へ流入する(図1の矢印M2、M6、M9)。このため、反応装置10では、排出ガスG1が流れ方向を変えずに反応路へ流入する場合と比して、前述した境界層S1の形成が開始される位置が、排出ガスG1の流れ方向の下流側へ移動する。このため、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素と、ゼオライトを用いて成形された反応板34、36との吸着量(反応量)が増えている。   Further, in the reaction apparatus 10, as shown in FIG. 1, the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 changes its flow direction to the apparatus width direction and flows into the reaction path 32 (arrows M2, M6, M9 in FIG. 1). ). For this reason, in the reactor 10, the position at which the formation of the boundary layer S1 described above is started, as compared with the case where the exhaust gas G1 flows into the reaction path without changing the flow direction, in the flow direction of the exhaust gas G1. Move downstream. Therefore, the amount of adsorption (reaction amount) between the carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 and the reaction plates 34 and 36 formed using zeolite is increasing.

また、反応装置10では、図1に示されるように、反応路32を流れる排出ガスG1は、流れ方向を装置幅方向に変えて流出路22へ流入する(図1の矢印M4、M8、M11)。このため、反応装置10では、排出ガスG1が流れ方向を変えずに反応路から流出する場合と比して、反応路32において排出ガスG1の流れ方向の下流側の部分の境界層S1が乱される。このため、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素と、ゼオライトを用いて成形された反応板34、36との吸着量(反応量)が増えている。   Further, in the reaction apparatus 10, as shown in FIG. 1, the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32 changes its flow direction to the apparatus width direction and flows into the outflow path 22 (arrows M4, M8, M11 in FIG. 1). ). For this reason, in the reaction device 10, the boundary layer S1 in the downstream portion of the flow path of the exhaust gas G1 in the reaction path 32 is more turbulent than in the case where the exhaust gas G1 flows out of the reaction path without changing the flow direction. Is done. Therefore, the amount of adsorption (reaction amount) between the carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 and the reaction plates 34 and 36 formed using zeolite is increasing.

また、反応装置10では、反応路32Aを流れる排出ガスG1の流路長と、反応路32Bを流れる排出ガスG1の流路長と、反応路32Cを流れる排出ガスG1の流路長とが同様となる。このため、流路長が異なる場合と比して、排出ガスG1から満遍なく二酸化炭素が取り除かれる。   In the reactor 10, the flow path length of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32A, the flow path length of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32B, and the flow path length of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32C are the same. It becomes. For this reason, carbon dioxide is uniformly removed from the exhaust gas G1 as compared with the case where the flow path lengths are different.

また、反応装置10では、流入路12及び流出路22は、装置奥行方向に延びている。これにより、装置奥行方向へ流れる排出ガスG1が流入路12へ流入し、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2が流出路22から装置奥行方向へ流出する。つまり、反応装置10は、装置奥行方向から流入した排出ガスG1を、処理ガスG2として装置奥行方向へ流出させる。   In the reactor 10, the inflow channel 12 and the outflow channel 22 extend in the depth direction of the device. As a result, the exhaust gas G1 flowing in the apparatus depth direction flows into the inflow path 12, and the processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows out of the output path 22 in the apparatus depth direction. That is, the reaction device 10 causes the exhaust gas G1 flowing in from the device depth direction to flow out in the device depth direction as the processing gas G2.

なお、反応板34、36によって吸着された二酸化炭素を回収する場合には、例えば、高温の空気を、反応装置10の流入路12へ流入させる。そして、二酸化炭素を反応板34、36から脱着させ、脱着した二酸化炭素を回収する。   When recovering the carbon dioxide adsorbed by the reaction plates 34 and 36, for example, high-temperature air is caused to flow into the inflow path 12 of the reaction device 10. Then, carbon dioxide is desorbed from the reaction plates 34 and 36, and the desorbed carbon dioxide is recovered.

(まとめ)
以上説明したように、反応装置10では、反応装置500と比して、反応路32を流れる排出ガスG1の圧力損失が高くなるのを抑制した上で、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素が反応板34、36に吸着される量(反応量)を増やすことができる。
(Summary)
As described above, in the reactor 10, the pressure loss of the exhaust gas G1 flowing through the reaction path 32 is suppressed from increasing in comparison with the reactor 500, and the carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 is suppressed. The amount (reaction amount) adsorbed on the reaction plates 34 and 36 can be increased.

また、反応装置10では、前述したように、装置奥行方向から流入した排出ガスG1を、処理ガスG2として装置奥行方向へ流出させることができる。つまり、反応装置10では、反応装置10に流入する排出ガスG1の流れ方向と、反応装置10から流出する処理ガスG2の流れ方向とを同様の方向にすることができる。   Further, in the reaction device 10, as described above, the exhaust gas G1 that has flowed in from the device depth direction can flow out as processing gas G2 in the device depth direction. That is, in the reaction device 10, the flow direction of the exhaust gas G1 flowing into the reaction device 10 and the flow direction of the processing gas G2 flowing out of the reaction device 10 can be the same.

また、底板16が、流入路12を装置奥行方向に流れる排出ガスG1の流れを止め、排出ガスG1を反応路32に案内する。これにより、流入路12を流れる全ての排出ガスG1の流れ方向を変えて、排出ガスG1を反応路32へ流入させることができる。   Further, the bottom plate 16 stops the flow of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 in the depth direction of the apparatus, and guides the exhaust gas G1 to the reaction path 32. Thereby, the exhaust gas G1 can be caused to flow into the reaction path 32 by changing the flow direction of all the exhaust gases G1 flowing through the inflow path 12.

底板26が、装置奥行方向に流れる排出ガスG1等の流体が流出路22の端部から流出路22に流入するのを抑制する。つまり、反応路32から流出路22に流入する処理ガスG2を妨げる流体が流出路22に流入するのが抑制されている。このため、装置奥行方向に流れる流体が流出路の端部から流出路に流入する場合と比して、反応路32を通過する処理ガスG2の流量を増やすことができる。   The bottom plate 26 prevents fluid such as the exhaust gas G1 flowing in the depth direction of the apparatus from flowing into the outflow channel 22 from the end of the outflow channel 22. That is, the flow of the fluid that blocks the processing gas G2 flowing from the reaction path 32 into the outflow path 22 is suppressed from flowing into the outflow path 22. Therefore, the flow rate of the processing gas G2 passing through the reaction path 32 can be increased as compared with the case where the fluid flowing in the apparatus depth direction flows into the outflow path from the end of the outflow path.

また、流入路12、流出路22、及び反応路32は、平行な2枚の平面40A、42Aの間に形成されている。このため、管材を用いて、流入路、流出路、及び反応路を形成する場合と比して、簡易な構成で流入路12、流出路22、及び反応路32を形成することができる。   The inflow channel 12, the outflow channel 22, and the reaction channel 32 are formed between two parallel flat surfaces 40A and 42A. For this reason, the inflow path 12, the outflow path 22, and the reaction path 32 can be formed with a simple configuration as compared with the case where the inflow path, the outflow path, and the reaction path are formed using the pipe material.

<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る反応装置の一例について図5を用いて説明する。なお、第2実施形態については、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
<Second embodiment>
An example of the reactor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about 2nd Embodiment, the part different from 1st Embodiment is mainly demonstrated.

第2実施形態に係る反応装置110は、図5に示されるように、装置奥行方向に延びている流入路12の中心線C1に対して対称とされている。具体的には、反応装置110は、反応路32A、32B、32Cに対応した反応路132A、132B、132Cと、流出路22に対応した流出路122とを有している。さらに、反応装置110は、反応板34、36に対応した反応板134、136と、側板24A、24Bに対応した側板124A、124Bと、底板26に対応した底板126と、側板14Bに対応した側板114Bとを有している。このように、流入路12を挟んで両側に、反応路32、132及び流出路22、122が夫々形成されている。   As shown in FIG. 5, the reaction device 110 according to the second embodiment is symmetric with respect to the center line C1 of the inflow path 12 extending in the device depth direction. Specifically, the reaction device 110 has reaction paths 132A, 132B, 132C corresponding to the reaction paths 32A, 32B, 32C, and an outflow path 122 corresponding to the outflow path 22. Further, the reaction device 110 includes reaction plates 134 and 136 corresponding to the reaction plates 34 and 36, side plates 124A and 124B corresponding to the side plates 24A and 24B, a bottom plate 126 corresponding to the bottom plate 26, and a side plate corresponding to the side plate 14B. 114B. Thus, the reaction paths 32 and 132 and the outflow paths 22 and 122 are formed on both sides of the inflow path 12, respectively.

この構成において、工場から排出された窒素と二酸化炭素とを含んだ排出ガスG1は、反応装置110の流入路12の装置奥行方向の手前側の端部から流入路12へ流入する(図中矢印M1)。   In this configuration, the exhaust gas G1 containing nitrogen and carbon dioxide discharged from the factory flows into the inflow channel 12 from the front end of the inflow channel 12 of the reaction device 110 in the device depth direction (arrow in the figure). M1).

流入路12を流れる排出ガスG1の一部は、流れ方向を装置幅方向に変えて反応路32A、132Aへ流入する(図中矢印M2−1、M2−2)。また、反応路32A、132Aへ流入した排出ガスG1は、反応路32A、132Aを装置幅方向へ流れる(図中矢印M3−1、M3−2)。さらに、反応路32A、132Aを流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、反応板34、36、反応板134、136によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2は、反応路32A、132Aから流れ方向を装置奥行方向に変えて流出路22、122へ流入する(図中矢印M4−1、M4−2)。流出路22、122へ流入した処理ガスG2は、流出路22、122を装置奥行方向の奥側へ流れ、流出路22、122の装置奥行方向の奥側の端部から流出する(図中矢印M5−1、M5−2)。   A part of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 flows into the reaction paths 32A and 132A with the flow direction changed to the apparatus width direction (arrows M2-1 and M2-2 in the figure). Further, the exhaust gas G1 flowing into the reaction paths 32A and 132A flows through the reaction paths 32A and 132A in the width direction of the apparatus (arrows M3-1 and M3-2 in the figure). Further, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction paths 32A and 132A is adsorbed by the reaction plates 34 and 36 and the reaction plates 134 and 136. Further, the processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows into the outflow channels 22 and 122 from the reaction channels 32A and 132A with the flow direction changed to the device depth direction (arrows M4-1 and M4- in the figure). 2). The processing gas G2 that has flowed into the outflow passages 22 and 122 flows through the outflow passages 22 and 122 to the depth side in the apparatus depth direction, and outflows from the end portions of the outflow channels 22 and 122 on the depth side in the device depth direction (arrows in the drawing). M5-1, M5-2).

また、流入路12を流れる排出ガスG1の他の一部は、反応路32B、132Bへ流入する(図中矢印M6−1、M6−2)。反応路32B、132Bへ流入した排出ガスG1は、反応路32B、132Bを流れる(図中矢印M7−1、M7−2)。反応路32B、132Bを流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、反応板34、反応板134によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2は、反応路32B、132Bから流出路22、122へ流入する(図中矢印M8−1、M8−2)。流出路22、122へ流入した処理ガスG2は、流出路22、122の装置奥行方向の奥側の端部から流出する(図中矢印M5−1、M5−2)。   Further, another part of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 flows into the reaction paths 32B and 132B (arrows M6-1 and M6-2 in the figure). The exhaust gas G1 that has flowed into the reaction paths 32B and 132B flows through the reaction paths 32B and 132B (arrows M7-1 and M7-2 in the figure). Carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction paths 32B and 132B is adsorbed by the reaction plate 34 and the reaction plate 134. The processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows from the reaction paths 32B and 132B into the outflow paths 22 and 122 (arrows M8-1 and M8-2 in the figure). The processing gas G2 that has flowed into the outflow passages 22 and 122 flows out from the end of the outflow passages 22 and 122 in the depth direction of the apparatus (arrows M5-1 and M5-2 in the figure).

また、流入路12を流れる排出ガスG1の残部は、底板16によって装置奥行方向への流れが止められて反応路32C、132C側に案内される。そして、排出ガスG1は、流れ方向を装置幅方向に変えて反応路32C、132Cへ流入する(図中矢印M9-1、M9-2)。反応路32C、132Cへ流入した排出ガスG1は、反応路32C、132Cを流れる(図中矢印M10−1、M10−2)。反応路32C、132Cを流れる排出ガスG1に含まれる二酸化炭素は、反応板34、36、反応板134、136によって吸着される。また、排出ガスG1から二酸化炭素が取り除かれた処理ガスG2は、反応路32C、132Cから流出路22、122へ流入する(図中矢印M11−1、M11−2)。流出路22、122へ流入した処理ガスG2は、流出路22、122の装置奥行方向の奥側の端部から流出する(図中矢印M5−1、M5−2)。   Further, the remaining portion of the exhaust gas G1 flowing through the inflow path 12 is stopped by the bottom plate 16 in the depth direction of the apparatus, and is guided toward the reaction paths 32C and 132C. Then, the exhaust gas G1 changes the flow direction to the apparatus width direction and flows into the reaction paths 32C and 132C (arrows M9-1 and M9-2 in the figure). The exhaust gas G1 flowing into the reaction paths 32C and 132C flows through the reaction paths 32C and 132C (arrows M10-1 and M10-2 in the figure). Carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 flowing through the reaction paths 32C and 132C is adsorbed by the reaction plates 34 and 36 and the reaction plates 134 and 136. The processing gas G2 from which the carbon dioxide has been removed from the exhaust gas G1 flows from the reaction paths 32C and 132C to the outflow paths 22 and 122 (arrows M11-1 and M11-2 in the figure). The processing gas G2 that has flowed into the outflow passages 22 and 122 flows out from the end of the outflow passages 22 and 122 in the depth direction of the apparatus (arrows M5-1 and M5-2 in the figure).

以上説明したように、本第2実施形態の反応装置110では、反応路32A、132A、反応路32B、132B、及び反応路32C、132Cが、装置幅方向における流入路12の両側に形成されている。このため、反応装置10と比して、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素と、反応板34、36、反応板134、136との反応量(吸着量)を増やすことができる。具体的には、排出ガスG1が一方側にのみ流れ方向を変えて反応路32に流入する場合と比して、排出ガスG1が一方側及び他方側に流れ方向を変えて反応路32、132に流入する。このため、排出ガスG1と反応板34、36、反応板134、136とを効果的に接触させることができ、前述した反応量(吸着量)を増やすことができる。他の作用については、第1実施形態の作用と同様である。   As described above, in the reaction device 110 of the second embodiment, the reaction paths 32A and 132A, the reaction paths 32B and 132B, and the reaction paths 32C and 132C are formed on both sides of the inflow path 12 in the apparatus width direction. I have. Therefore, the reaction amount (adsorption amount) between the carbon dioxide contained in the exhaust gas G1 and the reaction plates 34 and 36 and the reaction plates 134 and 136 can be increased as compared with the reaction device 10. More specifically, the exhaust gas G1 changes the flow direction to one side and the other side and changes the flow direction to the reaction paths 32 and 132, compared with the case where the exhaust gas G1 changes the flow direction to only one side and flows into the reaction path 32. Flows into. Therefore, the exhaust gas G1 can be effectively brought into contact with the reaction plates 34, 36 and the reaction plates 134, 136, and the above-mentioned reaction amount (adsorption amount) can be increased. Other operations are the same as those of the first embodiment.

<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る反応装置の一例について図6を用いて説明する。なお、第3実施形態については、第2実施形態と異なる部分を主に説明する。
<Third embodiment>
An example of the reaction device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about 3rd Embodiment, a different part from 2nd Embodiment is mainly demonstrated.

第3実施形態に係る反応装置210は、図6に示されるように、装置奥行方向に延びている流出路122の中心線C2に対して対称とされている。具体的には、反応装置210は、流入路12に対応した流入路212と、反応板34、36に対応した反応板234、236と、反応板134、136に対応した反応板284、286とを有している。さらに、反応装置210は、反応路32A、32B、32Cに対応した反応路232A、232B、232Cと、反応路132A、132B、132Cに対応した反応路282A、282B、282Cとを有している。また、反応装置210は、流出路22に対応した流出路222と、側板24A、24Bに対応した側板224A、224Bと、底板26に対応した底板226とを有している。さらに、反応装置210は、側板14Bに対応した側板214Bと、側板124Bに対応した側板274Bと、底板16に対応した底板216とを有している。底板216は、案内部材の一例である。   As shown in FIG. 6, the reaction device 210 according to the third embodiment is symmetric with respect to the center line C2 of the outflow channel 122 extending in the device depth direction. Specifically, the reaction device 210 includes an inflow passage 212 corresponding to the inflow passage 12, reaction plates 234 and 236 corresponding to the reaction plates 34 and 36, and reaction plates 284 and 286 corresponding to the reaction plates 134 and 136. have. Further, the reaction device 210 has reaction paths 232A, 232B, 232C corresponding to the reaction paths 32A, 32B, 32C and reaction paths 282A, 282B, 282C corresponding to the reaction paths 132A, 132B, 132C. The reactor 210 has an outflow channel 222 corresponding to the outflow channel 22, side plates 224A and 224B corresponding to the side plates 24A and 24B, and a bottom plate 226 corresponding to the bottom plate 26. Further, the reaction device 210 has a side plate 214B corresponding to the side plate 14B, a side plate 274B corresponding to the side plate 124B, and a bottom plate 216 corresponding to the bottom plate 16. The bottom plate 216 is an example of a guide member.

この構成において、流出路122には、反応路132A、282Aから流入した処理ガスG2、反応路132B、282Aから流入した処理ガスG2、及び反応路132C、282Cから流入した処理ガスG2が流入する。そして、流出路122へ流入した処理ガスG2は、流出路122の装置奥行方向の奥側の端部から流出する。   In this configuration, the processing gas G2 flowing from the reaction paths 132A and 282A, the processing gas G2 flowing from the reaction paths 132B and 282A, and the processing gas G2 flowing from the reaction paths 132C and 282C flow into the outflow path 122. Then, the processing gas G2 that has flowed into the outflow channel 122 flows out of the end of the outflow channel 122 in the depth direction of the apparatus.

以上説明したように、反応装置210では、流入路12、122は2個(複数)形成され、流出路22、122、222は3個(複数)形成されており、流入路と流出路とは交互に並んでいる。これにより、流入路及び流出路の少なくとも一方が1個の場合と比して、排出ガスG1に含まれている二酸化炭素と、反応板34、36、反応板134、136、反応板234、236、反応板284、286との反応量(吸着量)を増やすことができる。他の作用については、第2実施形態の作用と同様である。   As described above, in the reaction device 210, two (plural) inflow channels 12, 122 are formed, and three (plural) outflow channels 22, 122, 222 are formed. They are arranged alternately. Thereby, carbon dioxide contained in the exhaust gas G1, the reaction plates 34, 36, the reaction plates 134, 136, and the reaction plates 234, 236 are compared with the case where at least one of the inflow path and the outflow path is one. The reaction amount (adsorption amount) with the reaction plates 284 and 286 can be increased. Other operations are the same as those of the second embodiment.

<第4実施形態>
本発明の第4実施形態に係る反応装置の一例について図7、図8を用いて説明する。なお、第4実施形態については、第3実施形態と異なる部分を主に説明する。
<Fourth embodiment>
An example of the reaction device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about 4th Embodiment, the part different from 3rd Embodiment is mainly demonstrated.

第4実施形態に係る反応装置310では、流入路12において反応路32、132が臨んでいる部分の流路幅は、排出ガスG1が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって狭くなっている。また、反応装置310では、流入路212において反応路232、282が臨んでいる部分の流路幅は、排出ガスG1が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって狭くなっている。   In the reaction device 310 according to the fourth embodiment, the flow path width of the part where the reaction paths 32 and 132 face the inflow path 12 becomes narrower from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the exhaust gas G1. I have. Further, in the reaction device 310, the flow path width of the portion where the reaction paths 232 and 282 face in the inflow path 212 becomes narrower from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the exhaust gas G1.

さらに、反応装置310では、流出路22において、反応路32が臨んでいる部分の流路幅は、処理ガスG2が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって広くなっている。また、反応装置310では、流出路122において、反応路132、282が臨んでいる部分の流路幅は、処理ガスG2が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって広くなっている。さらに、反応装置310では、流出路222において、反応路232が臨んでいる部分の流路幅は、処理ガスG2が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって広くなっている。   Furthermore, in the reaction device 310, the flow path width of the portion where the reaction path 32 faces in the outflow path 22 increases from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the processing gas G2. Further, in the reaction device 310, the flow path width of the part where the reaction paths 132 and 282 face in the outflow path 122 increases from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the processing gas G2. Further, in the reaction device 310, the flow path width of the part where the reaction path 232 faces in the outflow path 222 increases from the upstream side to the downstream side in the flow direction of the processing gas G2.

具体的には、反応板34、36の装置幅方向の位置、反応板134、136の装置幅方向の位置、反応板234、236の装置幅方向の位置、及び反応板284、286の装置幅方向の位置が、隣の反応板に対して装置幅方向にずれている。さらに、反応装置310の流出路22、122、222の流出口は、反応装置210の流出路の流出口の流路幅と比して広くなっている。これにより、流入路12、212、及び流出路22、122、222の流路幅が変えられている。   Specifically, the positions of the reaction plates 34 and 36 in the device width direction, the positions of the reaction plates 134 and 136 in the device width direction, the positions of the reaction plates 234 and 236 in the device width direction, and the positions of the reaction plates 284 and 286 The position in the direction is shifted in the device width direction with respect to the adjacent reaction plate. Further, the outlets of the outlets 22, 122, 222 of the reactor 310 are wider than the outlets of the outlets of the reactor 210. Thereby, the widths of the inflow paths 12, 212 and the outflow paths 22, 122, 222 are changed.

以上の構成において、反応装置310では、流入路の流路幅が一定の場合と比して、流入路12から、反応路32Aへ流入する排出ガスG1の流量と、反応路32Bへ流入する排出ガスG1の流量と、反応路32Cへ流入する排出ガスG1の流量との互いの差を少なくすることができる。   In the above configuration, in the reaction apparatus 310, the flow rate of the exhaust gas G1 flowing from the inflow path 12 into the reaction path 32A and the discharge flow into the reaction path 32B are smaller than in the case where the flow path width of the inflow path is constant. The difference between the flow rate of the gas G1 and the flow rate of the exhaust gas G1 flowing into the reaction path 32C can be reduced.

また、反応装置310では、流入路の流路幅が一定の場合と比して、流入路12から、反応路132Aへ流入する排出ガスG1の流量と、反応路132Bへ流入する排出ガスG1の流量と、反応路132Cへ流入する排出ガスG1の流量との互いの差を少なくすることができる。これにより、反応路32Aで排出ガスG1の二酸化炭素が吸着される吸着量と、反応路32Bで排出ガスG1の二酸化炭素が吸着される吸着量と、反応路32Cで排出ガスG1の二酸化炭素が吸着される吸着量との互いの差を少なくすることができる。   Further, in the reactor 310, the flow rate of the exhaust gas G1 flowing from the inflow channel 12 into the reaction channel 132A and the flow rate of the exhaust gas G1 flowing into the reaction channel 132B are smaller than when the flow channel width of the inflow channel is constant. The difference between the flow rate and the flow rate of the exhaust gas G1 flowing into the reaction path 132C can be reduced. Accordingly, the amount of carbon dioxide of the exhaust gas G1 adsorbed in the reaction path 32A, the amount of carbon dioxide of the exhaust gas G1 adsorbed in the reaction path 32B, and the amount of carbon dioxide of the exhaust gas G1 in the reaction path 32C are reduced. The difference between the adsorbed amount and the adsorbed amount can be reduced.

なお、流入路212から各反応路へ流入する排出ガスG1の流量についても同様である。   The same applies to the flow rate of the exhaust gas G1 flowing from the inflow path 212 to each reaction path.

また、反応装置310では、流出路の流路幅が一定の場合と比して、反応路32Aから流出路22へ流入する処理ガスG2の流量と、反応路32Bから流出路22へ流入する処理ガスG2の流量と、反応路32Cから流出路22へ流入する処理ガスG2の流量との互いの差を少なくすることができる。これにより、反応路32Aで排出ガスG1の二酸化炭素が吸着される吸着量と、反応路32Bで排出ガスG1の二酸化炭素が吸着される吸着量と、反応路32Cで排出ガスG1の二酸化炭素が吸着される吸着量との互いの差を少なくすることができる。   Further, in the reactor 310, the flow rate of the processing gas G2 flowing from the reaction path 32A to the outflow path 22 and the processing flow flowing from the reaction path 32B to the outflow path 22 are different from the case where the flow path width of the outflow path is constant. The difference between the flow rate of the gas G2 and the flow rate of the processing gas G2 flowing from the reaction path 32C to the outflow path 22 can be reduced. Accordingly, the amount of carbon dioxide of the exhaust gas G1 adsorbed in the reaction path 32A, the amount of carbon dioxide of the exhaust gas G1 adsorbed in the reaction path 32B, and the amount of carbon dioxide of the exhaust gas G1 in the reaction path 32C are reduced. The difference between the adsorbed amount and the adsorbed amount can be reduced.

なお、各反応路から流出路122へ流入する処理ガスG2の流量、及び各反応路から流出路222へ流入する処理ガスG2の流量についても同様である。   The same applies to the flow rate of the processing gas G2 flowing from each reaction path to the outflow path 122 and the flow rate of the processing gas G2 flowing from each reaction path to the outflow path 222.

また、他の作用については、第3実施形態の作用と同様である。   Other functions are the same as those of the third embodiment.

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、排出ガスG1は、流入路12、212を装置奥行方向の手前側から奥側に流れ、処理ガスG2は、流出路22、122、222を装置奥行方向の手前側から奥側に流れた。このように、排出ガスG1と処理ガスG2とが同じ方向に流れたが、処理ガスG2が排出ガスG1に対して逆方向に流れてもよい。つまり、処理ガスG2が装置奥行方向の奥側から手前側に流れてもよい。   Although the present invention has been described in detail with respect to a specific embodiment, the present invention is not limited to such an embodiment, and various other embodiments can be taken within the scope of the present invention. This will be clear to those skilled in the art. For example, in the above embodiment, the exhaust gas G1 flows through the inflow paths 12, 212 from the near side in the apparatus depth direction to the back side, and the processing gas G2 flows through the outflow paths 22, 122, 222 from the near side in the apparatus depth direction. Flowed to the back side. Thus, although the exhaust gas G1 and the processing gas G2 flow in the same direction, the processing gas G2 may flow in the opposite direction to the exhaust gas G1. That is, the processing gas G2 may flow from the back side in the apparatus depth direction to the front side.

また、上記実施形態では、化学吸着を例にとって説明したが、物理吸着であってもよい。   In the above embodiment, the chemical adsorption is described as an example, but physical adsorption may be used.

また、上記第3、第4実施形態では、流入路12、122は2個形成され、流出路22、122、222は3個形成されたが、流入路が3個以上形成されてもよく、流出路が4個以上形成されてもよい。   In the third and fourth embodiments, two inflow paths 12, 122 are formed and three outflow paths 22, 122, 222 are formed. However, three or more inflow paths may be formed. Four or more outflow channels may be formed.

また、上記実施形態では、装置上下方向から見て、反応路は、流入路及び流出路が延びている装置奥行方向に対して直交する直交方向に延びて、流入路と流出路とを繋いていた。しかし、反応路が、流入路及び流出路が延びている方向に対して交差する交差方向に延びて、流入路と流出路とを繋いでいればよい。   In the above embodiment, when viewed from the vertical direction of the apparatus, the reaction path extends in a direction orthogonal to the apparatus depth direction in which the inflow path and the outflow path extend, and connects the inflow path and the outflow path. Was. However, it is only necessary that the reaction path extends in a direction crossing the direction in which the inflow path and the outflow path extend, and connects the inflow path and the outflow path.

また、上記実施形態では、流入路と流出路とが同じ方向に延びていたが、流入路が延びている方向と反応路が延びている方向とが交差しており、かつ、流出路が延びている方向と反応路が延びている方向とが交差していればよい。   In the above embodiment, the inflow path and the outflow path extend in the same direction. However, the direction in which the inflow path extends and the direction in which the reaction path extends intersect, and the outflow path extends. The direction in which the reaction path extends may intersect with the direction in which the reaction path extends.

また、上記実施形態では、装置奥行方向に並ぶ反応路は、3個であったが、2個でもよく、4個以上であってもよい。   Further, in the above embodiment, the number of reaction paths arranged in the depth direction of the apparatus is three, but may be two or four or more.

また、上記実施形態では、反応路は、排出ガスG1に含まれる二酸化炭素を吸着するゼオライトを用いて成形された反応板で形成された。しかし、例えば、反応装置に流入させる流体が水蒸気を含んだガスの場合には、反応路は、水蒸気を含んだガスに含まれる水蒸気(水)を吸着するシリカゲル又はゼオライトを用いて成形された反応板で形成される。また、例えば、反応装置に流入させる流体が排出ガスの場合には、反応路は、排出ガスに含まれる窒素酸化合物を変質させる触媒を用いて成形された反応板で形成される。また、例えば、反応装置に流入させる流体が排出ガスの場合には、反応路は、排出ガスに含まれる一酸化炭素を変質させる触媒を用いて成形された反応板で形成される。   Further, in the above embodiment, the reaction path was formed by a reaction plate formed using zeolite that adsorbs carbon dioxide contained in the exhaust gas G1. However, for example, when the fluid flowing into the reactor is a gas containing water vapor, the reaction path is formed by using silica gel or zeolite formed of silica gel or zeolite that adsorbs water vapor (water) contained in the gas containing water vapor. It is formed of a plate. In addition, for example, when the fluid flowing into the reactor is an exhaust gas, the reaction path is formed by a reaction plate formed using a catalyst that changes the nitrogen acid compound contained in the exhaust gas. In addition, for example, when the fluid flowing into the reactor is an exhaust gas, the reaction path is formed by a reaction plate formed using a catalyst that alters carbon monoxide contained in the exhaust gas.

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、図9に示されるように、反応板をV字状に配置してもよい。   Although not particularly described in the above embodiment, the reaction plates may be arranged in a V shape as shown in FIG.

10 反応装置
12 流入路
16 底板(案内部材の一例)
22 流出路
26 底板(抑制部材の一例)
32 反応路
32A 反応路
32B 反応路
32C 反応路
34 反応板(反応部材の一例)
36 反応板(反応部材の一例)
40A 平面
42A 平面
110 反応装置
122 流出路
126 底板(抑制部材の一例)
132 反応路
132A 反応路
132B 反応路
132C 反応路
134 反応板(反応部材の一例)
136 反応板(反応部材の一例
210 反応装置
212 流入路
216 底板(案内部材の一例)
222 流出路
226 底板(抑制部材の一例)
232 反応路
232A 反応路
232B 反応路
232C 反応路
234 反応板(反応部材の一例)
236 反応板(反応部材の一例)
282 反応路
282A 反応路
282B 反応路
282C 反応路
284 反応板(反応部材の一例)
286 反応板(反応部材の一例)
310 反応装置
10 Reactor 12 Inflow path 16 Bottom plate (an example of a guide member)
22 Outflow channel 26 Bottom plate (an example of a suppression member)
32 Reaction path 32A Reaction path 32B Reaction path 32C Reaction path 34 Reaction plate (an example of a reaction member)
36 Reaction plate (example of reaction member)
40A Plane 42A Plane 110 Reactor 122 Outflow channel 126 Bottom plate (an example of a suppressing member)
132 Reaction path 132A Reaction path 132B Reaction path 132C Reaction path 134 Reaction plate (an example of a reaction member)
136 Reaction plate (Example of reaction member 210 Reaction device 212 Inflow channel 216 Bottom plate (Example of guide member)
222 Outflow channel 226 Bottom plate (an example of a suppression member)
232 Reaction path 232A Reaction path 232B Reaction path 232C Reaction path 234 Reaction plate (an example of a reaction member)
236 Reaction plate (example of reaction member)
282 Reaction path 282A Reaction path 282B Reaction path 282C Reaction path 284 Reaction plate (an example of a reaction member)
286 Reaction plate (an example of a reaction member)
310 reactor

Claims (9)

一方向に延びていると共に端部から前記一方向に流れる流体が流入して前記一方向に流れる流入路と、前記一方向に対して交差する交差方向で前記流入路と離間して前記一方向に延びていると共に前記一方向に流れる流体が端部から流出する流出路との間に、前記一方向に並んで複数配置され、前記流入路と前記流出路とを前記交差方向に繋いでおり、流体に含まれる物質と反応する反応部材で形成されている反応路であって、前記交差方向における長さをLとし、流路幅をW1とすると下記式(1)が満たされている前記反応路を有し反応装置であって、
前記流入路を前記一方向に流れる流体の流れを止め、流体を前記反応路に案内する案内部材を有する反応装置。

W1/2≦L≦10W1・・・・・(1)
An inflow channel that extends in one direction and flows in the one direction from the end and flows in the one direction, and the one direction that is separated from the inflow channel in an intersecting direction that intersects the one direction. A plurality of fluids extending in the one direction are arranged in the one direction between an outflow channel and a fluid flowing out from an end thereof, and connect the inflow channel and the outflow channel in the cross direction. A reaction path formed by a reaction member that reacts with a substance contained in a fluid, wherein a length in the cross direction is L, and a flow path width is W1, and the following formula (1) is satisfied. A reactor having a reaction path,
A reaction apparatus having a guide member for stopping a flow of a fluid flowing in the one direction in the inflow path and guiding the fluid to the reaction path.

W1 / 2 ≦ L ≦ 10W1 (1)
前記一方向に流れる流体が前記流出路の端部から前記流出路に流入するのを抑制する抑制部材を有する請求項1に記載の反応装置。   The reactor according to claim 1, further comprising a suppression member that suppresses the fluid flowing in one direction from flowing into the outflow channel from an end of the outflow channel. 前記流入路を挟んで両側に、前記反応路及び前記流出路が夫々形成されている請求項1又は2に記載の反応装置。   The reactor according to claim 1 or 2, wherein the reaction path and the outflow path are respectively formed on both sides of the inflow path. 前記流入路は複数形成され、
前記流出路は複数形成され、
前記流入路と前記流出路とは交互に並んでいる請求項1〜3の何れか1項に記載の反応装置。
A plurality of inflow paths are formed,
A plurality of the outflow channels are formed,
The reactor according to any one of claims 1 to 3, wherein the inflow channel and the outflow channel are alternately arranged.
前記流入路において前記反応路が臨んでいる部分の流路幅は、流体が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって狭くなっている請求項1〜4の何れか1項に記載の反応装置。   The reaction according to any one of claims 1 to 4, wherein a flow path width of a portion of the inflow path facing the reaction path decreases from an upstream side to a downstream side in a flow direction of the fluid. apparatus. 前記流出路において前記反応路が臨んでいる部分の流路幅は、流体が流れる流れ方向において上流側から下流側に向かって広くなっている請求項1〜5の何れか1項に記載の反応装置。   The reaction according to any one of claims 1 to 5, wherein a flow passage width of a portion of the outflow passage facing the reaction passage increases from an upstream side to a downstream side in a flow direction of the fluid. apparatus. 前記流入路、前記流出路、及び前記反応路は、平行な2枚の平面の間に形成されている請求項1〜6の何れか1項に記載の反応装置。   The reactor according to any one of claims 1 to 6, wherein the inflow channel, the outflow channel, and the reaction channel are formed between two parallel planes. 前記反応部材は、流体に含まれる物質を吸着する請求項1〜7の何れか1項に記載の反応装置。   The reaction device according to claim 1, wherein the reaction member adsorbs a substance contained in a fluid. 前記反応部材は、流体に含まれる物質を変質させる請求項1〜7の何れか1項に記載の反応装置。   The reaction device according to claim 1, wherein the reaction member alters a substance included in the fluid.
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