JPS58124533A - Endothermic reaction apparatus - Google Patents

Endothermic reaction apparatus

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JPS58124533A
JPS58124533A JP747582A JP747582A JPS58124533A JP S58124533 A JPS58124533 A JP S58124533A JP 747582 A JP747582 A JP 747582A JP 747582 A JP747582 A JP 747582A JP S58124533 A JPS58124533 A JP S58124533A
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JP
Japan
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reaction
manifold
chamber
reaction tube
gas
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Pending
Application number
JP747582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinzou Takarada
宝田 進造
Tetsuo Kimura
哲夫 木村
Kiyokata Chimasa
千正 清方
Akira Arai
新井 章
Akira Hosonuma
細沼 明
Goro Oguchi
小口 梧郎
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.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Toatsu Chemicals Inc filed Critical Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority to JP747582A priority Critical patent/JPS58124533A/en
Publication of JPS58124533A publication Critical patent/JPS58124533A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0285Heating or cooling the reactor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance working efficiency, by a method wherein a reactor is divided into plural blocks and each block is formed from an integrated structure consisting a reaction tube, a stock gas introducing manifold, a reaction product gas discharge manifold, a stock gas inlet manifold and a product gas outlet manifold. CONSTITUTION:Plural reaction tubes 21 are parallelly arranged in a reaction vessel 2. Each reaction tube 21 has a multilayered ring like cross section and a first combustion gas passage 11 is formed to the innermost side thereof, the first partitioned chamber 20a of a reaction chamber 20 to the outside thereof, a regeneration chamber 40 to the outside of said partitioned chamber 20a and the second partitioned chamber 20b of the reaction chamber 20 to the outermost side thereof. To the outside of each reaction tube 21, a second combustion gas passage 12 is formed. Each reaction tubes 21 are arranged in five rows toward a traverse direction and the reaction tube 21a of the first row and the reaction tube of the second row form the first block 23 of the reaction tubes and, by the reaction tube 21d of the fourth row and the reaction tube 21e of the fifth row. the second block 24 of the reaction tubes is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸熱反応によって供給原料ガスから反応生成
ガスt−得るための吸熱反応装置の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in an endothermic reactor for obtaining reaction product gas t- from a feed gas by an endothermic reaction.

吸熱反応を促進せしめる触媒を用いて、炭化水素倉吉む
JI料ガスを水素ガスの如き工業上利用価値の高いガス
に転換する吸熱反応装置は、当技術分野においてよく知
られている。例えば供給原料ガスから水素ガスを生成す
る最も一般的な技術は、燃焼炉内に、触媒によって満た
された円筒状あるいは環状の反応室を配置し、この反応
室内に炭化水素を含む原料ガスを通過させることにより
、スチームリフオーミンクすることである。
Endothermic reactors are well known in the art for converting hydrocarbon JI feed gas into industrially useful gases such as hydrogen gas using catalysts that promote endothermic reactions. For example, the most common technology for producing hydrogen gas from feedstock gas is to place a cylindrical or annular reaction chamber filled with a catalyst in a combustion furnace, through which the feedstock gas containing hydrocarbons is passed. By letting the steam re-form.

この種の従来技術として、特開昭53−78983号、
同53−78992号、同53−79766号、同53
−79768号の各公報等に記載のスチームリフオーミ
ンク装置が知られている。
As this type of conventional technology, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-78983,
No. 53-78992, No. 53-79766, No. 53
DESCRIPTION OF RELATED ART The steam reforming apparatus described in various publications, such as No.-79768, is known.

これらの装置は、加熱炉内に配置された各反応管の内1
llK%壊状の反応室を設けると共に1この反応室の内
部に、その−熱を前記反応室へ伝達させる環状の再生1
tit設け、且つ骨反応室のIII!に空−として設け
られた燃焼室の下半11K燃焼ガスの排出通路を設け、
この排出通路が、反応室内の原料ガスの流れとは逆の流
れの燃焼ガスを、反応室の外IIに接して導出するよう
に構成された技術である。
These devices are installed in one of each reaction tube placed in the heating furnace.
A 11K% fractured reaction chamber is provided and an annular regeneration 1 is provided inside this reaction chamber for transferring heat to said reaction chamber.
tit is provided, and a bone reaction chamber III! The lower half of the combustion chamber is provided as an empty space, and a combustion gas exhaust passage is provided.
This is a technique in which this discharge passage is configured to lead out combustion gas in a flow opposite to the flow of raw material gas in the reaction chamber in contact with the outside II of the reaction chamber.

しかしながら、かかる従来技術には、解決すべき問題点
があることが判明した。すなわち、前記の反応装置にお
−ては、各反応管と原料ガス導入用マニホールドとの導
通鶴及び各反応管と反応生成ガス導出用マニホールドと
の導通Wは、細管によって形成され、細管と藺紀各反応
管及び前記マニホールドとの開拡、ガスが導通可能なよ
うK11l接されている。この溶接部の数は、反応管の
本数で大きく費わるが、例えば反応管が37本、4.8
MW用のリフオーマ−の場合、百数十箇所にも及んでお
シ、しかも反応容器に反応管を組み込む前に該容器外で
前記溶接をおこなうことは構造上不可能であり、反応管
を反応容器中に組み込み吊シ下げ、これによって狭くな
った容器内で溶接作業をおこなっているのが実情である
、このことは作業性が困難である仁とはもちろんのこと
、十分な溶接仕上げ及び検査が行なわれにくく、信頼性
に欠けるといり欠点があった。
However, it has been found that such prior art has problems that need to be solved. That is, in the above-mentioned reaction apparatus, the conduction line between each reaction tube and the manifold for introducing raw material gas and the conduction line W between each reaction tube and the manifold for deriving the reaction product gas are formed by a thin tube, Each reaction tube and the manifold are connected to each other at K11l so that gas can be communicated with them. The number of welds depends largely on the number of reaction tubes, but for example, if there are 37 reaction tubes, 4.8
In the case of a reformer for MW, there are over 100 welding points, and it is structurally impossible to perform the above welding outside the reaction tube before it is assembled into the reaction vessel. The reality is that the welding work is carried out inside the container, which is built into the container and suspended, which makes the container narrower.This not only makes it difficult to work, but also requires adequate welding finishing and inspection. This method has the drawbacks of being difficult to carry out and lacking in reliability.

本発明は前記した欠点を解決すべく、なされたものであ
って、本発明の目的とするところは従来性なわれていた
反応管組込後の反応容器自溶接作itなくすことによシ
、作業能率の向上thかると共に、溶接作業が反応容器
外で行なわれることから溶接作業自体も容易であるばか
シでなく、溶接仕上げも良好であp1又、検査も元号で
き、従って高い信頼性を誇る吸熱反応装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to eliminate the conventional process of self-welding the reaction vessel after assembling the reaction tube. In addition to improving work efficiency, the welding work itself is easy because the welding work is done outside the reaction vessel.The welding finish is also good, and inspection is possible, resulting in high reliability. Our objective is to provide an endothermic reaction device that boasts

本発明の他の目的は、補修及び検査等の要請が生じたと
1!は、その補修及び検査を行うべき部材の属するブロ
ックを、その組立時とは逆の操作を行なうことによシ、
反応容器外へ容易KID出すことが可能な吸熱反応装置
を提供することに−ある。
Another object of the present invention is to provide 1! when a request for repair or inspection occurs! The block to which the parts to be repaired and inspected belong can be assembled by performing the opposite operation to that used when assembling the block.
An object of the present invention is to provide an endothermic reaction device that allows KID to be easily taken out of the reaction vessel.

本発明の上記目的社、一端側に原料ガスGl。The object of the present invention is to provide raw material gas Gl on one end side.

入口を有すると共に、他端側に反応生成ガスG2の出口
を有し、かつ吸熱反応に用いられる触145によって満
たされた反応112Gと、骸反応室20で生成した反応
生成ガスG2を導出させながら、その顕熱tsI記反応
反応0へ伝達させる再生1!40と、燃焼室10とを有
する吸熱反応装置1において、咳反応装置1は、反応容
器2内に複数個の反応管21を並設してなり、該反応管
2嗜のそれぞれが前記再生室40及び前記反応室2・を
有してオリ、該反応管21が二以上のブロックに分けら
れ、各グロックごとに%原料ガス導入用マニホールド2
5.26及び反応生成ガス導出用マニホールド28.2
9に導通してお9、紋両マニホールド25.2@、28
.21の各々が、反応容器に穿設された孔27.30に
差込まれた原料ガス人口ノズル3及び反応生成ガス出O
ノズル4のそれぞれに導通されており、前記反応管21
、両マニホールド’25 、26 、28 、29及び
両ノズル3.4が、前記反応管21のブロックごとに一
体構造に形成されていることt特徴とする吸熱反応装置
1によって達成される。
It has an inlet and an outlet for the reaction product gas G2 on the other end side, while leading out the reaction 112G filled with the catalyst 145 used for the endothermic reaction and the reaction product gas G2 generated in the skeleton reaction chamber 20. In an endothermic reaction device 1 having a combustion chamber 10 and regeneration 1!40 for transmitting the sensible heat to the reaction 0, the cough reaction device 1 includes a reaction vessel 2 in which a plurality of reaction tubes 21 are arranged in parallel. In this way, each of the reaction tubes 2 has the regeneration chamber 40 and the reaction chamber 2, and the reaction tube 21 is divided into two or more blocks, and each block is divided into % raw material gas introduction blocks. Manifold 2
5.26 and reaction product gas outlet manifold 28.2
9 conducts to 9, both manifolds 25.2 @, 28
.. 21 each have a raw material gas nozzle 3 inserted into a hole 27.30 drilled in the reaction vessel and a reaction product gas output O.
The reaction tube 21 is connected to each of the nozzles 4 and
This is achieved by the endothermic reaction apparatus 1 characterized in that both manifolds 25, 26, 28, 29 and both nozzles 3.4 are integrally formed for each block of the reaction tube 21.

本発明の好ましい実施態様によれば、各反応管は各ブロ
ックととに各マニホールドに溶接固定されており、該各
マニホールドの底部を支持することにより各反応管01
時に自立支持させることである。
According to a preferred embodiment of the present invention, each reaction tube is welded and fixed to each block and each manifold, and each reaction tube 01 is fixed by supporting the bottom of each manifold.
At times, it is to make them support themselves.

以下に、添付の図面第1図〜@4eAに基いて、本発明
のIllの実施例について説明する。
Embodiments of Ill of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings FIGS. 1 to 4eA.

第1図に例示されている反応@i11は、馴化水素を態
勢としてスチームリフオーミンクによって水素を生成す
るためのものである。断熱層6を内設する反応容器2の
内部には複数個の反応管21が並設されている0反応管
21の配列方法の好ましい一例を第2図に示す、各反応
管21#i多層壌状断面を有しており、一番内@に第1
燃焼ガス通路11t−、その外lIK反応室20の第1
分室20aを1その外側に再生室40を、その外側に反
応室2Qの第2分子1i20bを形成しである。そして
各反応管21の外@IICは、第2燃焼ガス通路12が
形成されている。なお前記各反応管21i!多層環状断
面、具体的には4層環状断面を有するものであるが、こ
れは本発明の一実施例を示すにすぎないものであシ、ま
た反応管の構造自体は本発明の要旨とするところではな
いので、特にこれに限定されるものでFiない0例えば
各反応管の環状断面が2層である、いわゆる2重管構造
のもの(昭和57年 1月 7層日出願の特許願(B)
1発明の名称;吸熱反応装置、参照。)等でも良い。反
応室20内に、は、スチームリフオーミンク触媒45が
充填されておシ、反応室20人口に設置された触媒支持
部材46上に支持されている0反応室20の上部は再生
室40へ通じさせるため、環状に配置された千円筒状の
キャップ22によシ密封されている。該キャップ22は
セラミックのような断熱材によって畿覆されている。各
反応管21は、本発明に係る反応容器2下部構造によっ
て一体的に形成されると共に、前記下iis構造を介し
て、原料ガスG、の導入が可能なように、原料ガス入口
ノズル3と導通し、反応生成ガスG2の導出が可能なよ
うに、生成ガス出Oノズル4と導通している。
The reaction @i11 illustrated in FIG. 1 is for producing hydrogen by steam reforming using acclimated hydrogen. A plurality of reaction tubes 21 are arranged in parallel inside the reaction vessel 2 having a heat insulating layer 6 inside.A preferable example of how to arrange the reaction tubes 21 is shown in FIG. It has a loam-like cross section, with the first
The combustion gas passage 11t-, and the first of the IK reaction chamber 20
The regeneration chamber 40 is formed outside of the branch chamber 20a, and the second molecule 1i20b of the reaction chamber 2Q is formed outside of it. A second combustion gas passage 12 is formed outside each reaction tube 21 @IIC. Note that each of the reaction tubes 21i! Although it has a multi-layer annular cross section, specifically a four-layer annular cross section, this is merely an embodiment of the present invention, and the structure of the reaction tube itself is the gist of the present invention. By the way, it is not particularly limited to this. For example, a so-called double-tube structure in which the annular cross section of each reaction tube has two layers (patent application filed on January 7, 1981) B)
1 Title of the invention; Endothermic reaction device, see. ) etc. The reaction chamber 20 is filled with a steam reforming catalyst 45, and the upper part of the reaction chamber 20, which is supported on a catalyst support member 46 installed at the center of the reaction chamber 20, is connected to the regeneration chamber 40. For communication, it is sealed by a 1,000-cylindrical cap 22 arranged in an annular manner. The cap 22 is covered with a heat insulating material such as ceramic. Each reaction tube 21 is integrally formed with the lower structure of the reaction vessel 2 according to the present invention, and is connected to a raw material gas inlet nozzle 3 so that the raw material gas G can be introduced through the lower IIS structure. It is electrically connected to the produced gas output O nozzle 4 so that the reaction produced gas G2 can be led out.

各反応管21は、第2図に例示するように、横5列に配
設されており、同図の上方から第1列目の反応管21m
と第2列目の反応管21bと、第3列目の反応管21c
とで反応管第1ブロツク23を形成し、第4列目の反応
管21dと第5列目の反応管21eとで、反応管第2ブ
ロック24t−形成している。各反応管21の下部には
、容器2内に立設された反応管21と直交する方向で、
かつ反応1の配列に平行に、JII科ガス導入用第1マ
ニホールドが並設され、各反応管21と連結している。
The reaction tubes 21 are arranged in five horizontal rows, as illustrated in FIG.
, the second row of reaction tubes 21b, and the third row of reaction tubes 21c.
The reaction tubes 21d in the fourth row and the reaction tubes 21e in the fifth row form a second reaction tube block 24t. At the bottom of each reaction tube 21, in a direction perpendicular to the reaction tube 21 installed in the container 2,
In addition, a first manifold for introducing JII gas is arranged parallel to the arrangement of the reactions 1, and is connected to each reaction tube 21.

すなわち、第1列目の反応管21mの下mには、前記第
1マニホールド25mが、第2列目の反応管21bの下
部に#′i、前記第1マニホールド25bか、第3列目
の反応管21cの下部には、tmE第1マニホールド2
Seが、第4列目の反応t21dの下部には、前記第1
マニホールド25dが、第5列目の反応管の下部には、
前記第1マニホールド25eがそれぞれ並設されている
。前記第1−r=ホールド25m、25b、25cは、
それぞれ原料ガス導入用第2マニホールド26息に導通
し、前記1111マニホールド25d、25・はそれぞ
れ前記第2マニホールド26bに導通し、該第2マニホ
ールド28&、21ibは、反応容器2にそれぞれ設け
られた孔27g、27b[差込まれた原料ガス入口ノズ
ル3m、3biC導通している。なお、必要に応じて咳
ノズル3m、3bt1個とすることもできる。
That is, the first manifold 25m is located below the first row of reaction tubes 21m, the first manifold 25m is located below the second row of reaction tubes 21b, and the first manifold 25b is located below the second row of reaction tubes 21b. At the bottom of the reaction tube 21c, there is a tmE first manifold 2.
At the bottom of the reaction t21d in the fourth column, Se is added to the first
A manifold 25d is located at the bottom of the fifth row of reaction tubes.
The first manifolds 25e are arranged in parallel. The 1st-r = hold 25m, 25b, 25c are:
Each of the second manifolds 26 and 1111 for introducing raw material gas is connected to the second manifold 26, the 1111 manifolds 25d and 25. 27g, 27b [Inserted source gas inlet nozzle 3m, 3biC conductive. Note that one cough nozzle of 3m and 3bt can be used as needed.

反応管21の下IS[は、また反応生成ガス導出用1i
R1マニホールド28が反応管21の配列と平行して、
生成ガスG2が導通可能に並設されている。すなわち、
原料ガス導入用第17二ホールド25a、25b、25
e、25d、25sに平行に、かつ近接して前記第1マ
ニホールド28a。
The lower IS of the reaction tube 21 is also the 1i for deriving the reaction product gas.
R1 manifold 28 is parallel to the arrangement of reaction tubes 21,
They are arranged in parallel so that generated gas G2 can be conducted therethrough. That is,
17th second hold 25a, 25b, 25 for introducing raw material gas
The first manifold 28a is parallel to and close to e, 25d, and 25s.

28b、28c、28d、211eがそれぞれ並設され
ている。
28b, 28c, 28d, and 211e are arranged in parallel.

前記第1マニホールド28 & s 28 b e 2
11 cは、それぞれ反応生成ガス導出用第2マニホー
ルド29jLに導通し、前記第1マニホールド28d、
28eは、それぞれ前記第2マニホールド29bに導通
し、鉄第2マニホールド2!Im、251bは、反応容
iS2にそれぞれ設けられた孔30m、30bに差込ま
れた反応生成ガス出Dノズル4a、4bに導通している
。なお必要に応じて骸ノズル41、4 bt−1個とす
ることもできる。
Said first manifold 28&s 28 b e 2
11c are connected to the second manifold 29jL for deriving the reaction product gas, and are connected to the first manifold 28d,
28e are electrically connected to the second manifold 29b, respectively, and the iron second manifold 2! Im, 251b are electrically connected to reaction product gas output D nozzles 4a, 4b inserted into holes 30m, 30b provided in reaction volume iS2, respectively. Note that, if necessary, the number of shell nozzles 41, 4 bt-1 can also be used.

前記反応管21a、21b、21cと原料ガス導入用第
1マニホールド25&、25b、25cと同第2マニホ
ールド26aとIIA料ガス入ロノズル31と、反応生
成ガス導出用第1マニホールド2B’*28b−211
eと同第2マニホールド29mと生成ガス出Oノズル4
&とは一体構造をなし、また、前記反応管21d、21
eと原料ガス導入用第1マニホールド25d、25el
と同第2マニホールド26bと原料ガス人Oノズル3b
と反応生成ガス導出用第1マニホールド28d。
The reaction tubes 21a, 21b, 21c, the first manifolds 25&, 25b, 25c for introducing the raw material gas, the second manifold 26a, the IIA raw gas nozzle 31, and the first manifold 2B'*28b-211 for introducing the reaction product gas.
Same as e, second manifold 29m and generated gas output O nozzle 4
& has an integral structure, and the reaction tubes 21d, 21
e and the first manifold 25d, 25el for introducing raw material gas.
and the same second manifold 26b and raw material gas nozzle 3b
and a first manifold 28d for deriving reaction product gas.

2$eと同II2マニホールド29bと生成ガス出Oノ
ズル4bとは一体構造をなす。
2$e, the II2 manifold 29b, and the produced gas output O nozzle 4b form an integral structure.

反応雪下部構造と一体構造をなす反応管21の据付は、
先ず容@2の上s11体Iをあらかじめ寧りはずしてお
き、上1inoの状態で、前記一体構造をなす反応管2
1その他の各ブロック構成品を偉人後、容62内に、あ
らかじめ固設された支持台S上に、前記第】マニホール
ド25.21に固設すると共に、剪紀孔27m、27b
、30m。
The installation of the reaction tube 21, which is integral with the reaction snow substructure, is as follows:
First, remove the upper s11 body I of the container@2 in advance, and in the state of the upper 1 ino, insert the reaction tube 2 forming the integral structure.
1. After fixing the other block components, fix them in the manifold 25.21 on the support stand S fixed in advance in the container 62, and drill holes 27m and 27b.
, 30m.

30bに、それぞれ相当するノズル3m、3b。Nozzles 3m and 3b respectively correspond to 30b.

4m、4bt挿人後、該ノズルを容器2に固着すること
によシ行なう。そのとき、ノズル3 & * 3 b 
*4&、4bと容器2の層との間に形成される一閲を密
封する必要がある。上記据付により反応管が固足される
のは、反応管21と前記wL1マニホール)’25.2
11と、前記ノズル3.1:tiブロックととに一体構
造をなすように構成されていることに基づくもので、前
記第】マニホールドが固設されれば、各反応管を独自に
固設する必要はない訳である。
After inserting 4 m and 4 bt, this is done by fixing the nozzle to the container 2. At that time, nozzle 3 & * 3 b
*4&, it is necessary to seal the patch formed between 4b and the layer of container 2. The reaction tube is fixed by the above installation: the reaction tube 21 and the wL1 manifold)'25.2
This is based on the fact that the nozzle 3.1 and the nozzle 3.1: ti block are configured to form an integral structure, and if the manifold 11 is fixedly installed, each reaction tube is independently fixed. It's not necessary.

前記構成を有する第1の実施例においては、原料ガス入
口ノズル3為、3bよ抄、反応装置1内に導入された炭
化水素及びスチームを含む&料ガスGlu、原料ガス導
入量@2マニホールド26m、26bにそれぞれ送られ
、該第2マニホールド28mから第17二ホールド25
m、25b、25eに送られ、該第1マニホールド25
1から91100各反応171a内の反応室20に、該
第】マニホールド25bから第2列目の各反応管2Ib
内の反応1120に、#第1マニホールド25Cから!
!3列目の各反応管21e内の反応室20に送られる。
In the first embodiment having the above configuration, the raw material gas inlet nozzle 3, 3b, and the raw material gas Glu containing hydrocarbons and steam introduced into the reactor 1, the raw material gas introduction amount @2 manifold 26 m , 26b, respectively, and from the second manifold 28m to the 17th second hold 25
m, 25b, 25e, and the first manifold 25
1 to 91100 in the reaction chamber 20 in each reaction 171a, each reaction tube 2Ib in the second row from the manifold 25b
From #1 manifold 25C to reaction 1120 inside!
! It is sent to the reaction chamber 20 in each reaction tube 21e in the third row.

第2マニホールド26bに送られた原料ガスGx#i、
第1マニホール、ド25d、25eに送うれ、さらに該
第1マニホールド25dから第4列目の反応管21d内
の反応室20に送られ、t[1マニホールド25eから
第5列目の反応管21+e内の反応室20に送られる。
Raw material gas Gx#i sent to the second manifold 26b,
from the first manifold 25d to the reaction chamber 20 in the fourth row of reaction tubes 21d, and from the first manifold 25e to the fifth row of reaction tubes 21+e. It is sent to the reaction chamber 20 inside.

反応室20#i、第1分室20mと第2分室20bから
なり、それぞれの分室に送られた原料ガスG。
The raw material gas G is composed of a reaction chamber 20#i, a first subchamber 20m, and a second subchamber 20b, and is sent to each subchamber.

は、触$45の作用によって水素を含む生成ガスG2と
なって、反応室200出Oから反応室20の上S空間に
入o1持り再生室40を通って反応生成ガス導出用鮪1
マニホールド2畠に送られる・すなわち第1列目から第
5列目の反応管21&。
is turned into a hydrogen-containing product gas G2 by the action of the catalyst 45, which enters the upper S space of the reaction chamber 20 from the reaction chamber 200 outlet O and passes through the regeneration chamber 40 to the reaction product gas G2 for deriving the reaction product gas.
The reaction tubes 21& are sent to manifold 2, that is, the first to fifth rows of reaction tubes 21&.

21b、21c、21d、21e内に設けられたそれぞ
れの再生室40から第1マニホールド281−211b
、21c*28ds28”にそれぞれ生成ガスが送られ
る。I11マニホールド28&、28b、2@eK送ら
れた生成ガスは、それぞれ反応生成ガス導出用第2マニ
ホールド29mに送うれ、反応生成ガス出口ノズル4a
より、装置1外へなり出され、また第1マニホールド2
8d、21に送られた生成ガスはそれぞれ前記第2マニ
ホールド29bK送られ、前記出Oノズル4bより装置
1外へ電り出される。
21b, 21c, 21d, and 21e from the respective regeneration chambers 40 provided in the first manifolds 281-211b.
, 21c*28ds28''.The generated gases sent to I11 manifolds 28&, 28b, 2@eK are respectively sent to the second manifold 29m for deriving the reaction product gas, and the reaction product gas outlet nozzle 4a.
, it comes out of the device 1, and the first manifold 2
The produced gases sent to 8d and 21 are sent to the second manifold 29bK, respectively, and are discharged to the outside of the apparatus 1 from the output O nozzle 4b.

なお、本実施例においては、バーナー9を有する燃焼室
10は、反応管21の上方空間に配置されている。しか
し、燃焼室1(1反応管21の上方に限定されるもので
はなく、反応管21の下方に位置させることもできるこ
とはもとよシである。
In this embodiment, the combustion chamber 10 having the burner 9 is arranged in a space above the reaction tube 21. However, the combustion chamber 1 (1) is not limited to being located above the reaction tube 21, but can of course be located below the reaction tube 21.

本実施例における燃焼室10で発生した燃焼ガスgx 
は、第1燃焼ガス通路11と第2燃焼ガス通路12を通
9、合流後燃焼ガス出口ノズル5から装置1の外部へ排
出される。第1及び第2燃焼ガス通路11.12はそれ
ぞれが上下方向に区画されておシ、各下側区1m部分1
3には熱伝達率向上のためのバッキング材料14が充填
されており、該通路下部に設置された支持部材15上に
支持されている0本実施例においては、このバッキング
材料14はアルミナボールである。なお、第1燃焼ガス
通路11に充填されたバッキング材料14次に、第5図
及び第6図に示す図面に基いて本発明の第2の実施例に
っ−て説明する。
Combustion gas gx generated in the combustion chamber 10 in this example
is discharged from the combustion gas outlet nozzle 5 to the outside of the device 1 through the first combustion gas passage 11 and the second combustion gas passage 12 . The first and second combustion gas passages 11 and 12 are each divided vertically, and each lower section has a 1 m section 1.
3 is filled with a backing material 14 for improving heat transfer coefficient, and is supported on a support member 15 installed at the bottom of the passage. In this embodiment, this backing material 14 is made of alumina balls. be. The backing material 14 filled in the first combustion gas passage 11 will now be described with reference to the drawings shown in FIGS. 5 and 6 as a second embodiment of the present invention.

本実施例は、一体構造をなす反応管ブロックを更Km分
化させた場合の吸熱反応値fjjtK−示してお)、!
!511.lIs図<オイ−r、811図〜第4図に示
す符号と同一の符号を付した部品は、上記第1図〜第4
図の説明で述べ九部品と同一の部品を示している、そし
て、第6図1c!?いて、3 a * 3 b、3e、
3d、3・は、M料ガス入Oノズルであシ、4m、4b
、4e、4d、4eは、反応生成ガス出Oノズルであり
、それぞれ反応管21についてのブロックの数だけ用意
されて−る。
This example shows the endothermic reaction value fjjtK-) when the monolithic reaction tube block is further divided into Km.
! 511. Parts with the same reference numerals as those shown in Figs. 1 to 4 are shown in Figs. 1 to 4 above.
It shows the same parts as the nine parts mentioned in the figure legend, and Figure 6 1c! ? 3 a * 3 b, 3 e,
3d, 3. are O nozzles containing M gas, 4m, 4b
, 4e, 4d, and 4e are reaction product gas output O nozzles, each of which is provided in the number of blocks for the reaction tube 21.

本実施例においては、第1列目の反応管21mと原料カ
ス導入用マニホールド25aと、原料ガス人口ノズル3
aと、反応生成ガス導出用マニホールド211mと生成
、ガス出ロノズル4aが一体構造をなし、同様に第2列
目〜第5列目の各々において、その反応管21 b 、
 21 c 、 21 d 、 21eと原料ガス導入
用マニホールド25b、2Sc。
In this embodiment, the first row of reaction tubes 21m, the raw material waste introduction manifold 25a, and the raw material gas artificial nozzle 3 are
a, the reaction product gas derivation manifold 211m, and the production and gas outlet nozzles 4a form an integral structure, and similarly in each of the second to fifth rows, the reaction tubes 21b,
21c, 21d, 21e and raw material gas introduction manifolds 25b, 2Sc.

25d、25eと原料ガス入口ノズル3b、3c、3d
、3・と1、反応生成ガス導出用マニホールド28b、
28c、2@d、28eと生成ガス出口ノズル4b、4
e、4d、4・とのそれぞれが一体構造をなしている。
25d, 25e and source gas inlet nozzles 3b, 3c, 3d
, 3. and 1, reaction product gas derivation manifold 28b,
28c, 2@d, 28e and generated gas outlet nozzles 4b, 4
e, 4d, and 4. each have an integral structure.

前記マニホールドシ58〜25es28a〜2aeは、
容器2内に立設する反応管21の下部に位置し、これと
直交する方向Km設されている。また前記人口ノズル3
a〜3e及び出Oノズル4a〜4・のそれぞれは容器2
の下NK位置している。
The manifold seats 58-25es28a-2ae are
It is located at the lower part of the reaction tube 21 installed upright in the container 2, and is provided in a direction Km perpendicular thereto. In addition, the artificial nozzle 3
a to 3e and outlet O nozzles 4a to 4 are each connected to the container 2.
It is located under NK.

本実施例におけるガス生成の過程や燃焼ガスの流れ等の
本発明の作用については、前記第1の実施例の説明と同
様であるので省略する。ただし、第1の実施例において
は、マニホールドが第1及Ul/82のマニホールドに
分かれており、原料ガスG、及び生成ガスG2が第2マ
ニホールドを経由している点が異なっている。マニホー
ルドが一つであれば、入O及び出口のノズルが増えるこ
とになり、また第1及び第2のマニホールドとすれば入
O及び出口のノズルが減ることになるだけであり、本発
明はいずれの場合も実施可能であることはいうまでもな
いことである。
The operations of the present invention, such as the gas generation process and the flow of combustion gas, in this embodiment are the same as those described in the first embodiment, and will therefore be omitted. However, the first embodiment differs in that the manifold is divided into the first and Ul/82 manifolds, and the raw material gas G and the produced gas G2 pass through the second manifold. If there is only one manifold, the number of inlet O and outlet nozzles will increase, and if there are first and second manifolds, the number of inlet and outlet nozzles will only decrease. It goes without saying that this can also be implemented.

さらに%m7図及び第8図に示す図面に基いて本発明の
第3の実施例について説明する。
Further, a third embodiment of the present invention will be described based on the drawings shown in Figure %m7 and Figure 8.

本実施例は、#配第2の実施例に示した吸熱反応装置と
略同等の実7111態様であり、第7図、第8図におい
て、第1図〜第6図に示す符号と同一の符号を付した部
品は、上記第1図〜第6図の説明で述べた部品と同一の
部品を示している。
This example is an actual 7111 embodiment that is approximately the same as the endothermic reaction apparatus shown in the second example of the # arrangement, and in FIGS. 7 and 8, the same reference numerals as shown in FIGS. Components with reference numerals indicate the same components as those described in the explanation of FIGS. 1 to 6 above.

本実施例は、112の実施例とその構成をほとんど同じ
くするが、原料ガス入口ノズル3m、3b* 3 c 
+ 3 d * 3 eと生成ガス出OノズA/ 4 
m 。
This example has almost the same configuration as Example 112, but the raw material gas inlet nozzles are 3m, 3b*3c.
+ 3 d * 3 e and generated gas output O nozzle A/ 4
m.

4b、4e、4d、4eの暇付位置を異和する。The free positions of 4b, 4e, 4d, and 4e are different.

すなわち、前記入OノズA−3& e 3 b e 3
 e、3d* 3 e及び出Oノズy4m、4bs4c
s4dm4eは容器2の儒−下IBK設けられている。
That is, the above-mentioned entry O nozzle A-3 & e 3 b e 3
e, 3d* 3 e and exit O nozzle y4m, 4bs4c
s4dm4e is provided with the lower IBK of container 2.

−棒構mt−なす反応管の据付方法は、本発明の第1実
施例の場合と異なり、開閉自在に形成された容器2の下
部嚢体1′側から挿入することKより行なう。
- Rod structure mt - Unlike the first embodiment of the present invention, the method of installing the reaction tube is that it is inserted from the lower casing 1' side of the container 2, which is formed to be openable and closable.

なお、各図において、50は7ランジ郁、そして51は
止具を示している。
In addition, in each figure, 50 shows 7 lunges, and 51 shows a stopper.

以上、本発明の代表的な3つの実施例に基づき本発明に
ついて説明tしたが、本発明によれば、反応管をブロッ
クに分け、各ブロック毎に反応管と原料ガス導入量マニ
ホールドと反応生成ガス導出用マニホールドと原料ガス
入口ノズルと生成ガス出0ノズルとを一体構造とし、反
応容器外で形成後に、容器に組込ことt可能にしたため
、従来性なわれていた容器内のilI!接作業上作業す
ことによる作業能率の向上t−はかると共に、前記一体
構造の反応管を形成する溶接作業も容器外で行なわれる
ことから、作業自体も容易であるばかりでなく、**仕
上げも良好であシ、従って高い信頼性を誇る吸熱反応装
置を提供することを可能にした。
The present invention has been described above based on three typical embodiments of the present invention. According to the present invention, a reaction tube is divided into blocks, and each block has a reaction tube, a raw material gas introduction amount manifold, and a reaction product. The gas derivation manifold, raw material gas inlet nozzle, and produced gas output nozzle are integrated into an integrated structure, which allows them to be formed outside the reaction vessel and then assembled into the vessel. In addition to improving work efficiency through contact work, the welding work to form the monolithic reaction tube is also done outside the vessel, so not only is the work itself easy, but the finishing process is also easy. This makes it possible to provide an endothermic reaction device that has good durability and is therefore highly reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図社、本発明に係る吸熱反応装置の第1の実施例を
示す概略縦断面図である。第2図は同上の第1図の14
線による解重的横断面図である。 第3図は同上の反応管のlI部部面面図ある。第4図は
同上の第1図のmV−mV線による断面図である。 第5図は本発明の第2の実施例を示す装置下部横断面図
である0m6図は同上の装置下S縦断面図である。7第
7図は本発明の第3の実施例を示す装置下部横断面図で
ある。第8図は同上の装置下部縦断面図である。 1・・・反応装置、2・・・反応容器、3・・・原料ガ
ス人口ノズル、4−・・反応生成ガス出Oノズル、5・
・・燃焼ガス出ロノズル、@−・・断熱層、7.7’・
・・1体、8・・・支持台、S・・・バーナー、10・
・・燃焼室、11・・・第1燃焼ガス通路、12・・・
第2燃焼ガス通路、13・・・下側区jlB分、14・
・・バッキング材料、15・・・支持部材、1g−・・
仕切部材、20−・・反応室、÷20 m−−−第1分
室、20 b ・・・第2分室、21−・・反応管、2
1m・・・第1列目の反応管、21b−・・第2列目の
反応管、21C・・・j[3列目の反応管、21d・・
・第4?1目の反応管、21 e ・−・第5列目の反
応管、22・・・今ヤツプ、23・・・反応管$11ブ
ロック、24・・・反G’tlfM 2ブロツク、25
−・・原料ガス導入用第1マニホールド、26・・・原
料ガス導入用第27二ホールド、21・・・孔、28・
・・反応生成ガス導出用第1マニホールド、21−・反
応生成ガス導出用第2マニホールド、30−・・孔、4
0・・・再生室、45・・・@媒、4@−・・触媒支持
部材、50・・・フランジ部、51・・・止具%G1・
・・原料ガス、G2・・・反応生成ガス、gl・−燃焼
ガス。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a first embodiment of an endothermic reaction apparatus according to the present invention. Figure 2 is 14 in Figure 1 above.
FIG. FIG. 3 is a partial sectional view of the II section of the reaction tube same as above. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the mV-mV line of FIG. 1 same as above. FIG. 5 is a cross-sectional view of the lower part of the device showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the lower part of the same device. 7 FIG. 7 is a cross-sectional view of the lower part of the device showing a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the lower part of the same device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Reactor, 2... Reaction container, 3... Raw material gas artificial nozzle, 4-... Reaction product gas output O nozzle, 5...
・・Combustion gas output nozzle, @-・insulation layer, 7.7'・
...1 body, 8...support stand, S...burner, 10...
... Combustion chamber, 11... First combustion gas passage, 12...
Second combustion gas passage, 13...lower section jlB, 14.
...Backing material, 15...Supporting member, 1g-...
Partition member, 20--Reaction chamber, ÷20 m---First compartment, 20b...Second compartment, 21--Reaction tube, 2
1m...Reaction tubes in the first row, 21b--Reaction tubes in the second row, 21C...j [Reaction tubes in the third row, 21d...
- 4th - 1st reaction tube, 21 e - 5th row reaction tube, 22... Now Yup, 23... Reaction tube $11 block, 24... Anti-G'tlfM 2 block , 25
-...First manifold for introducing raw material gas, 26...27th second hold for introducing raw material gas, 21... Hole, 28...
...First manifold for deriving reaction product gas, 21--Second manifold for deriving reaction product gas, 30-... Hole, 4
0...Regeneration chamber, 45...@Medium, 4@-...Catalyst support member, 50...Flange portion, 51...Stopper %G1・
... Raw material gas, G2... Reaction product gas, gl--combustion gas.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  一端側KIl科ガスの入Oを有すると共に他
端側に反応生成ガスの出01i有し、かつ吸熱反応に用
いられる融媒によって満たされた反応室と、該反応室で
生成した反応生成ガスを導出させながら、その顕熱を前
記反応室へ伝達させる再生室と、燃焼室とを有する吸熱
反応装置において、該反応装置は、反応容器内に複数個
の反応管を並設してなシ、該反応管のそれぞれが前記再
生室及び岐記反応室を有しており、該反応管がス以上の
ブロックKfJけられ、各ブロックととK。 原料ガス導入用マニホールド及び反応生成ガス導出用マ
ニホールドに導通しておシ、該両マニホールドの各々が
、反応容器に穿設され丸孔に差込まれた原料ガス人口ノ
ズル及び反応生成ガス出Oノズルのそれぞれ忙導通され
てお多、前記反応管、両マ二本−ルド及び両ノズルが、
前記反応管のブロックととに一体構造に形成されている
ことを特徴とする吸熱反応装置。
(1) A reaction chamber having an inlet O for a KIl family gas at one end and an outlet O for a reaction product gas at the other end, and filled with a melting medium used for an endothermic reaction, and a reaction produced in the reaction chamber. An endothermic reaction device having a combustion chamber and a regeneration chamber that transfers the sensible heat to the reaction chamber while deriving generated gas, the reaction device having a plurality of reaction tubes arranged in parallel in the reaction vessel. Each of the reaction tubes has the regeneration chamber and the branching reaction chamber, and the reaction tube has more than one block KfJ, and each block and K. The manifold is connected to a raw material gas introduction manifold and a reaction product gas output manifold, and each of these manifolds has a raw material gas artificial nozzle and a reaction product gas outlet O nozzle that are bored in the reaction vessel and inserted into round holes. The reaction tube, both mandrels and both nozzles are connected to each other,
An endothermic reaction device characterized in that the reaction tube block and the block are integrally formed.
(2)各反応管が、各ブロックごとに各マニホールドに
溶接固定されており、該各マニホールドの底部を支持す
ることにより各反応管を同時に自立支持させることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の吸熱反応装置。
(2) Each reaction tube is welded and fixed to each manifold in each block, and by supporting the bottom of each manifold, each reaction tube is simultaneously supported independently. The endothermic reaction device described in Section 1.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5379767A (en) * 1976-12-22 1978-07-14 United Technologies Corp Reaction apparatus

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5379767A (en) * 1976-12-22 1978-07-14 United Technologies Corp Reaction apparatus

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