JPS6211608B2 - - Google Patents

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JPS6211608B2
JPS6211608B2 JP52143236A JP14323677A JPS6211608B2 JP S6211608 B2 JPS6211608 B2 JP S6211608B2 JP 52143236 A JP52143236 A JP 52143236A JP 14323677 A JP14323677 A JP 14323677A JP S6211608 B2 JPS6211608 B2 JP S6211608B2
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reactor
furnace
furnace space
cylindrical wall
outer cylindrical
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Furoito Basueru Richaado
Aran Sedaakuisuto Richaado
Jeromu Sunopukoosukii Danieru
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United Technologies Corp
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Publication of JPS6211608B2 publication Critical patent/JPS6211608B2/ja
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    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は供給原料より生成ガスを生成する触媒
反応装置の如き反応装置に係る。
炭化水素燃料を水素の如き有用な工業用ガスに
転換する触媒反応装置は当技術分野に於てよく知
られている。かかる装置は一般に多量の生成ガス
を生ずるよう設計される。生成ガスを製造するコ
ストは生成ガスより作られる製品の価格のごく一
部分であるので装置の大きさは一般にはそれ程重
要ではない。水素を生成する最も一般的なプロセ
スは炭化水素燃料を炉内に配置された加熱された
触媒で満された反応チユーブ内を通過させること
により炭化水素燃料をスチームリフオーミングす
ることである。一般にチユーブは6.09〜12.19mの
長さであり伝熱の主要なモード（70％のオーダ）
は炉壁から反応チユーブへの輻射によるものであ
る。従つて各チユーブが壁からの輻射により均一
に加熱されるためにはチユーブ間に比較的大きな
間隔を有し又チユーブを炉の壁部に近接して配置
することが必要とされる。かかる市販の水素生成
プラントは反応チユーブの表面積について一時間
当り54260〜67825kcal／m2のオーダの如き非常に
高い熱伝達率を有する。しかしかかる型のシステ
ムは主に輻射熱に依存しているので、リアクタの
熱効率は40〜60％でしかない。高い水素転換率が
達成され得るが、炉内にて発生された熱エネルギ
の大部分は高温度の排気ガス（即ち廃熱）の形で
炉より出てしまう。従つて高い加熱率とするため
に多量の燃料が燃焼される。もし熱エネルギが水
蒸気を製造するなどの如き別のプロセスには使用
されないならば、その熱エネルギは捨てられてし
まうことになる。たとえ廃熱が使用されるとして
も、水素を生成するためには使用されず、従つて
リアクタの熱効率が低減され且つ生成される水素
のコストが上昇される。
燃料電池の発展に伴なつて燃料電池のパワープ
ラントが既存の発電装置と経済的に比肩し得るよ
うにするために、パワープラントは装置のコスト
を低くするのみならず水素のコストを低減するこ
とが必要とされるようになつた。かかる必要性に
より炭化水素燃料より水素を生成する燃料処理装
置の大きさ及び作動コストを低減しようとする追
加の刺激が市場にもたらされた。米国特許第
3144312号及び同第3541729号は熱効率を増大しつ
つ反応装置の大きさを低減しようとするものであ
る。これらの特許が成功したものとしてもその成
功の程度は容易には決定され得ない。しかしこれ
より本明細書に於て本発明と比較しつつ上述の特
許の装置の欠点を指摘する。。
米国特許第3909299号はいくつかの望ましい特
徴を備えたスチームリフオーミングリアクタ装置
が開示されているが、これ以降説明する本発明の
装置程効率的でなければコンパクトでもない。
従つて本発明の一つの目的は、高いリアクタ熱
効率にて作動し得る触媒反応装置を提供すること
である。
本発明の他の一つの目的は、コンパクトな触媒
反応装置を提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、コンパクトで
もあり且つ高いリアクタ熱効率を有し且つ高加熱
率にて作動し得る触媒反応装置を提供することで
ある。
本発明によれば、複数個の稠密に隔置された環
状リアクタが高伝熱部とバーナキヤビテイとに分
割された炉内に配置される。各リアクタは一部が
前記バーナキヤビテイ内に一部が前記伝熱部内に
配置される。伝熱装置は各リアクタの周り及びそ
れらの間の前記伝熱部内に配置され、この伝熱装
置は実質的に均一に且つ効率的に全てのリアクタ
を伝導、対流、輻射加熱するよう構成され且つ配
列される。
水素を生成する触媒スチームリフオーミングリ
アクタの如き多数の稠密に隔置されたリアクタが
炉内に存在する場合には、リアクタを均一に加熱
するにはある種の問題がある。例えば燃料を実際
に燃焼すると非常に高い温度となり、炉の壁部か
らの輻射加熱はかなりなものとなる。もし炉の壁
部とリアクタとの間に何も介在されてなければ、
その壁部からの輻射加熱はリアクタのうちの輻
射、熱源に直接曝された部分に影響を及ぼす。炉
壁に近接したリアクタは他のリアクタ以上にかな
りの熱を受け、更にそれらは一方の側に於て他方
の側よりもはるかに高温度に加熱される。炉壁に
近接したリアクタの過度の輻射加熱が除去された
としても、炉壁よりより遠く離れており且つ他の
リアクタにより取囲まれているリアクタがより少
ない熱を受けようとする一般的な傾向はなくなら
ない。更に炉内の熱エネルギが各リアクタの間で
一様に利用されないならば、反応装置の全熱効率
は低下する。
かくして本発明の一つの特徴は、炉内のリアク
タの位置が如何なるものであれ全てのリアクタを
より均一に加熱することである。他の一つの特徴
は従来技術に於ては達成不可能であつた高い全リ
アクタ熱効率と高加熱率とを有するコンパクトな
設計である。
一つの好ましい実施例に於ては、伝熱装置は各
リアクタ間に又それぞれの周りに配置されたパツ
キング材料である。このパツキング材料は炉環境
の温度に耐え得る金属或はセラミツクの如き任意
の材料より作られてよい。粒子の形状は重要では
なく、球、ラシヒリング、鞍形、ポールリングな
どの形であつてよい。かかるパツキング材料は伝
導、対流、混合、輻射などの組合せ機構により熱
分布及び全伝熱効率を改善する働きをなす。又こ
の材料は例えば炉の空間の約2/3を満し、残りの
1/3が炉の燃焼空間或はバーナキヤビテイであり
この中にリアクタの一部分が延びていてよい。こ
のパツキング材料はガスの混合が増大する結果伝
導及び対流により伝熱及び熱分布を改善する。又
輻射加熱も達成するが触媒層全体に亘つて粒子ご
とに均一である。このことによつてもリアクタ間
の又各リアクタの周りの周縁方向の温度差が低減
される。かくしてリアクタは従来技術に於るより
もより稠密に隔置可能であり、反応装置はより効
率的である。又リアクタへの伝熱が高いことによ
り効率を損ねることなく加熱率を高くすることが
可能であり、これにより高いリアクタ熱効率にて
多量の燃料を処理することができる。
稠密に詰込まれたリアクタ或はリアクタチユー
ブは発明の詳細な説明及び特許請求の範囲に於て
使用されている如く、非直線的な列の少なくとも
三つのリアクタを意味し、その列は実質的にバー
ナキヤビテイの空間を満しており、リアクタは実
質的に一様に分布され且つ実質的に一様に前記バ
ーナキヤビテイの空間内に隔置されており、又互
いに近接して隔置されている。例えば筒状のバー
ナキヤビテイの場合には、稠密に詰られた三つの
リアクタ列は各頂点に一個ずつリアクタを配され
た正三角形の形であつてよく、稠密に詰られた四
個のリアクタ列は各隅部に一個のリアクタを配さ
れた正方形の形であつてよく、５本チユーブの列
は四角形列の四個のリアクタにより取囲まれた中
央リアクタを含んでいてよい。９個のリアクタは
それぞれ三個のリアクタの三つの平行列よりなる
正方形列に配置されてよい。19個のリアクタの六
角形型の列が第２図に図示されている。すべての
場合各列内の各リアクタの少なくとも一部分はバ
ーナキヤビテイより実質的に低減された量の直接
輻射を受ける。例えば壁部に近接したリアクタは
その壁部とは反対側に実質的に低減された輻射を
受ける。又リアクタの一部分は列内の他のリアク
タにより輻射を阻止されるので実質的に低減され
た量の輻射を受ける。
又本明細書に於ては「バーナキヤビテイ」は実
際の燃焼が発生する炉の空間として定義されてい
る。
以下に添付の図を参照しつつ本発明をその好ま
しい実施例について詳細に説明する。
本発明の例示的実施例として第１図及び第２図
の触媒反応装置１０について考える。この実施例
に於てはこの装置は水素を生成すべく適当な触媒
の存在の下でリフオーミング可能な炭化水素燃料
をスチームリフオーミングすることを目的として
いる。装置１０はバーナノズル１４とバーナ燃料
マニホルド１６と空気マニホルド１８とを含む炉
１２を含んでいる。稠密に詰込まれた複数個の管
状リアクタ２０が炉１２内に配置されている。
各リアクタ２０はアウタ筒状壁２２とインナ筒
状壁或はセンタチユーブ２４とを含み、これらの
間に環状反応室２６を郭定している。反応室２６
はスチームリフオーミング触媒粒２８にて満され
ており、この触媒粒は反応室の入口３２に配置さ
れたスクリーン３０上に支持されている。ニツケ
ルの如き任意の適当なスチームリフオーミング触
媒が反応室をその入口３２よりその出口３６まで
満すべく使用されてよい。アウタ筒状壁２２によ
り郭定されたシリンダはその上端部３８に於てエ
ンドキヤツプ４０により鎖されている。センタチ
ユーブ２４は入口上端部４２と出口上端部４４と
を有している。入口上端部４２はセンタチユーブ
２４が反応室２６の出口３６とガスを導くべく連
通接続されるようエンドキヤツプ４０よりも下に
て終つている。
センタチユーブの内径よりも幾分か小さな外径
を有する筒状プラグ４６がセンタチユーブ２４内
に配置されており、これにより両者の間に入口４
９を有する環状再生室４８を郭定している。プラ
グ４６は中実棒体であつてよいが、この実施例に
於てはその一端に於てエンドキヤツプ５０により
鎖されたチユーブであり、これにより反応室２６
内に存在する反応生成物は再生室４８を通つてプ
ラグ４６の周りを流れなければならないようにな
つている。プラグ４６とセンタチユーブ２４との
間の間隔はプラグ壁内の突起部５２により維持さ
れる。
本発明の目的を達成するため、再生室４８の機
能は出口３６の出る反応生成物からの熱を反応室
２６の触媒層内へ引戻すことである。従つてこの
実施例に関しては、プラグ４６とセンタチユーブ
２４との間に郭定された実際の環状通路が出口端
部４４まで延びているにもかかわらず、再生室４
８の出口５４はセンタチユーブの出口端部４４に
ではなく触媒層の入口３２に近接して配置されて
いると見なされる。第１図に図示された配列によ
りプロセス燃料が触媒層内へ入る前にある程度プ
ロセス燃料が予熱されるが、このことは本発明に
とつて重要なことではない。又この実施例に於て
は再生室４８の入口４９が反応室２６の出口３６
に近接するようプラグ４６は反応室２６の全長に
亘つて延びている。このことは再生を最大とする
のに好ましいことではあるが、再生室の入口はよ
り短いプラグを使用することにより反応室の入口
と出口の間の何れの箇所に配置されてもよい。
再生室４８は実質的に高温の炉ガスより隔離さ
れていることに留意されたい。全リアクタ効率を
最大とするためには炉ガスの熱エネルギが再生室
内の反応生成物を加熱するのを阻止することが重
要である。又再生室内の追加の燃料或は水素の燃
焼を回避することも重要である。出口３６に於る
反応生成物内に既に存在する顕熱のみが反応室へ
伝達される。
各リアクタ２０は上方部５６と下方部５８とを
含むものと考えられてよい。上方部５６はこれ以
降バーナキヤビテイ６０とよばれるものの中に配
置されている。キヤビテイ６０は炉内へ供給され
る燃料及び空気の実際の燃焼が発生する炉１２の
部分の空間である。この空間は非常に高い温度、
リアクタ２０の対流加熱同様かなりの輻射加熱、
その中のガスの半径方向の混合同様軸線方向（即
ちリアクタ２０の軸線方向）の混合などを特徴と
している。
リアクタの下方部５８間の空間は粒子６１を含
む伝熱パツキング材料にて充填されており、この
材料はこの実施例に於てはアルミナの球である。
粒子６１は炉を横切つて延びる穿孔プレート６２
により支持されている。粒子はここで使用されて
いる如く特定の寸法範囲を示すものではない。所
要の結果を達成し又炉を通つて過度の圧力降下を
生じない任意の大きさの粒子が使用されてよい。
炉のうちのリアクタの上方部５６の周りの充分
な空間は炉内に於て燃料及び空気が燃焼し得るよ
う空の状態のままである。この空間はバーナキヤ
ビテイ６０である。伝熱粒子を有する炉の空間は
ここでは炉の高伝熱部と呼ぶこととする。高伝熱
部はプレート６６とプレート６２との間のマニホ
ルド６４と連通している。排気導管６８がマニホ
ルド６４に接続されている。実際伝熱粒子６１は
炉内に界面７０を郭定しており、その一方の側に
バーナキヤビテイがありその他方の側に炉の高伝
熱部がある。バーナキヤビテイの容積及び高伝熱
部の容積は界面７０の位置により制御される。
プレート６２，６６の他にプレート７８，８０
も炉を横切つて延びており且つそれらの間にマニ
ホルドを郭定している。プレート８０は炉の底壁
８２上に載つている。プレート７８，８０はそれ
らの間に反応生成物マニホルド８４を郭定してお
り、プレート６６，７８はそれらの間にプロセス
燃料入口マニホルド８６を郭定している。プラグ
４６及びセンタチユーブ２４は底部プレート８０
に当接しており、リアクタの外壁２２はプレート
７８に当接している。
作動に於てはマニホルド８６からの水蒸気及び
リフオーミング可能な炭化水素燃料の混合物がア
ウタ筒状壁２２内の孔９０を経て反応室２６の入
口３２へ入り、マニホルド８６までは導管９２に
より供給される。この混合物は伝熱パツキング材
料６１内を逆方向に流れる炉ガスによりすぐに加
熱され始め、又触媒粒子２８の存在の下ではすぐ
に反応を開始する。燃料、水蒸気及び反応生成物
が反応室２６内を上方へ移動する時、それらは反
応し続け又追加の熱を受続ける。出口３６に於て
は反応生成物の温度は最大に達する。この高温の
反応生成物は再生室４８の入口４９へ入る。反応
生成物が環状再生室４８の長さに沿つて通過する
時、熱がこれより反応室２６へ伝達される。その
後反応生成物はセンタチユーブ２４内の孔９４を
経て反応生成物マニホルド８４へ入り、更に処理
するか或は貯蔵するか或は消費すべくリアクタよ
り導管９６を経て導出される。
炉用の燃料が導管９８を経てマニホルド１６内
へ入り、その後ノズル１４を経てバーナキヤビテ
イ６０内へ至る。空気は導管１００を経てマニホ
ルド１８内へ入り各ノズル１４を取囲む環状通路
１０２を経てバーナキヤビテイ６０内へ入る。燃
料と空気との燃焼はバーナキヤビテイ６０内に於
て発生する。バーナキヤビテイからの高温ガスは
高伝熱部のパツキング材料を通つてマニホルド６
４内へ移動する。高温ガスは導管６８を経て排出
される。
本発明の目的にかなうためには、炉内に於て発
生されるできるだけ多くの熱エネルギが反応室２
６内に於て水素を生成するために直接使用される
のが望ましい。このことによりリアクタの熱効率
は高くなる。リアクタの熱効率（η）は以下の如
く定義される。
η＝（ＮＨ２）・（ＬＨＶＨ２）／（Ｆｒ）（ＬＨＶ
ｒ）＋Ｆｆ（ＬＨＶｆ） ここにＮH2は生成される水素の正味量であり、
LHVH2は水素の低発熱量であり、Ｆrはリアクタ
へ供給されるプロセス燃料の量であり、LHVr及
びLHVfはそれぞれプロセス燃料及び炉燃料の低
発熱量である。以上の場合には水素が望ましい反
応生成物である。この式は他の反応生成物に対し
て容易に修正され得る。
リアクタの熱効率を高くするためには伝熱有効
性（ε）を高くすることが必要である。伝熱有効
性は加熱流のエンタルピ変化をエンタルピの理論
最大変化で割つたものにに等しい。換言すればも
し加熱流がその入口温度T1に於てエンタルピE1
を有し、その出口温度T2に於てエンタルピE2を
有し又被加熱流がその入口に於て温度T3を有す
るならば、かかる二つの流れ間の伝熱有効性は以
下の式によつて与えられる。
ε＝Ｅ１−Ｅ２／Ｅ１−Ｅ３ ここにE3は温度T3に於て計算された加熱流の
エンタルピである。
ηはほぼεに正比例し、又加熱率も又εに正比
例し、従つて高効率とするためには高伝熱有効性
が必要とされることに留意されたい。
バーナキヤビテイ６０内に於ては温度は非常に
高く、かかる領域に於ては比較的伝熱有効性が低
いにもかかわらず充分な熱が反応室２６へ伝達さ
れる。しかし燃焼ガスがリアクタに熱を与え又そ
れらが更にバーナノズル１４より離れるとその温
度は降下する。もし本発明がなければ、伝熱有効
性は許容し難いほど低くなり、反応室２６（本来
ならばここで直接追加の水素を生成する仕事をな
す）へ伝達されるのではなく多量の熱が導管６８
を経て炉より出てしまう。高温ガスがバーナキヤ
ビテイ６０を出る時それらは粒子６１を加熱す
る。これにより伝熱はパツキング材料全体に亘つ
て高められた対流、伝導、輻射により改善され
る。更にこの粒子はガスの周縁方向及び半径方向
（即ちリアクタの軸線方向に垂直な方向）の混合
を惹起し、これにより各リアクタの周りの又リア
クタ間の温度の均一性を改善する。粒子による改
善された熱分布によりリアクタはそうでない場合
よりも稠密に隔置され得る。何故ならば、稠密に
隔置することにより一般に高温ガスのチユーブ間
の循環が阻止されるからである。炉壁４３とリア
クタとの間に配置された粒子６１により、炉から
もし粒子６１がなければ炉壁４３に直接曝される
であろうリアクタの下方部５８までの直接的な輻
射加熱が除去される。すべてのリアクタが炉壁４
３より輻射熱の一部を受けるようリアクタを大き
く隔置する必要はない。かくしてリアクタは稠密
に詰込まれよりコンパクトな反応装置が形成され
る。
７個のリアクタを有する筒状炉が、一つの炉が
６個のリアクタの一重のリングのみにより取囲ま
れていることを除けば第２図に図示された19個の
リアクタ列と同様の列に配列された。リアクタは
長さが182.88cmであり15.24cmの外径を有してい
た。パツキング材料はリアクタの長さの約50％を
覆う程度まで炉空間を充填した。このパツキング
材料は約2.54cmの公称寸法を有する鞍形のセラミ
ツクよりなつていた。隣接するリアクタの外壁間
の間隔は5.08cmであつた。87％程のリアクタ熱効
率が得られ、加熱率は１時間当り32556kcal／m2
のオーダであつた。
本発明の他の一つの実施例が第３図及び第４図
に図示されている。第１図及び第２図に使用され
た符号と同一の符号が同一の要素を示すために第
３図及び第４図に於て使用されている。この実施
例に於ては軸線方向に延在するフローデイレクタ
２００が炉の高伝熱部内に配置されている。この
デイレクタ２００は断面がほぼ三角形であり隣接
する三つのリアクタ間の空間であつてそれらに共
通の空間と見なされるところに配置されている。
このデイレクタ２００はそうでない場合には伝熱
粒子６１により占有されるであろう空間を占有し
ている。このデイレクタ２００は炉ガスの流れを
強制的にそれら自身とリアクタとの間に導く。か
くして高伝熱部の有効容積は低減され、又高温ガ
スの流れはよりリアクタに近接して導かれ、これ
により伝熱有効性が増大される。デイレクタ２０
０は熱がそれを通つて軸線方向に伝導しないよう
又リアクタを熱的に短絡しないよう非伝熱性材料
より作られるのが好ましい。
本発明の更に他の一つの実施例が第５図及び第
６図に図示されている。この実施例に於てはフロ
ーデイレクタ２１０にはその長さに亘つて延びる
複数個の一体フイン２１２が設けられている。フ
イン２１２は最初の二つの実施例について上述し
た伝熱粒子６１に代わるものである。第６図に図
示されている如く、フイン２１２はその長さに亘
つて２１４の如き溝が設けられており、これによ
りガスが炉の高伝熱部内に於て周縁方向に循環し
得るようになつている。このことは炉の高伝熱部
について任意の軸線方向位置に於るすべてのチユ
ーブ内の温度をより等しくするのみならず各チユ
ーブの周りの温度を周縁方向に均一にしようとす
る本発明の目的と一致するものである。
添付図の何れにも図示されていないが、プロセ
スガスが上方へ流れることによる触媒層の流流動
化を阻止する装置が設けられてよい。例えば本願
と同一の出願人により同日に出願された特願昭52
−143237号に開示された流動化防止装置が使用さ
れてよい。
又本発明は炭化水素燃料をスチームリフオーミ
ングして水素を生成することに限定されないこと
も理解されよう。本発明が基づく伝熱の概念は他
の断熱触媒反応にも良好に適用可能である。
又もし必要ならば他の特許出願の技術が本発明
の装置に組込まれてよい。かかる特許出願は本願
と同一の出願人により同日に出願された特願昭52
−143235号及び同第52−143238号などである。
本願と同一の出願人による出願であつて本発明
と関連した特許出願は本願と同一の日付にて出願
された特願昭52−143234号である。
以上に於ては本発明をその好ましい実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて
種々の修正並びに省略が可能であることは当業者
にとつて明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による触媒反応装置の解図的部
分垂直断面図である。第２図は第１図の線２―２
による第１図の装置の解図的横断面図である。第
３図及び第４図は本発明の一つの実施例を示して
おり炉内に垂直に配置されたリアクタの部分断面
図であり、そのうち第４図は第３図の線４―４に
よる断面図である。第５図は本発明の更に他の一
つの実施例を示す解図的部分横断面図である。第
６図は第５図の要素の解図的拡大斜視図である。 １０〜触媒反応装置、１２〜炉、１４〜バーナ
ノズル、１６〜バーナ燃料マニホルド、１８〜空
気マニホルド、２０〜リアクタ、２２〜アウタ筒
状壁、２４〜インナ筒状壁或はセンタチユーブ、
２６〜反応室、２８〜触媒小球、３０〜スクリー
ン、３２〜入口、３６〜出口、３８〜上端部、４
０〜エンドキヤツプ、４２〜入口端部、４４〜出
口端部、４６〜プラグ、４８〜再生室、４９〜入
口、５０〜エンドキツプ、５２〜突起部、５４〜
出口、５６〜上方部、５８〜下方部、６０〜バー
ナキヤビテイ、６１〜粒子、６２〜プレート、６
４〜マニホルド、６６〜プレート、６８〜導管、
７０〜界面、７８，８０〜プレート、８２〜底
壁、８４〜反応生成物マニホルド、８６〜プロセ
ス燃料入口マニホルド、９０〜孔、９２〜導管、
９４〜孔、９６，９８，１００〜導管、１０２〜
通路、２００，２１０〜フローデイレクタ、２１
２〜フイン、２１４〜溝。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に炉空間を郭定する炉１２と、前記炉空
    間内に実質的に垂直に且一様に分布された状態に
    配置された複数個の管状のリアクタ２０とを有
    し、前記リアクタは各々上端にて閉じられたアウ
    タ筒状壁２２と、前記アウタ筒状壁内にこれに実
    質的に同心に配置され前記アウタ筒状壁の閉じら
    れた上端に近接した上端にて閉じられたプラグ４
    ６と、前記アウタ筒状壁と前記プラグとの間にこ
    れらに実質的に同心に配置されたセンタチユーブ
    ２４とを含み、これによつて前記アウタ筒状壁と
    前記センタチユーブの間に反応すべき物質を導く
    環状の反応室２６を与えまた前記センタチユーブ
    と前記プラグの間に前記反応室を通つて導かれた
    物質を受ける環状の再生室４８を与えており、前
    記反応室２６は触媒２８の多孔性の層を充填され
    ており、更に前記炉の天井部には供給された燃料
    と空気より前記炉空間内に火炎を発生するバーナ
    １４，１０２が設けられており、前記炉空間の下
    半部には前記リアクタの下方部５８を覆うが前記
    リアクタの上方部５６を前記バーナにより発生さ
    れた火炎からの熱輻射に曝された状態に残す多孔
    性の構造体を与える熱伝導性材料６１，２１０が
    設けられており、さらに前記バーナにより発生さ
    れた燃焼ガスを前記多孔性構造体を挟んで前記バ
    ーナに対向する底部より前記炉空間外へ排出する
    手段６４，６８が設けられていることを特徴とす
    る反応装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の反応装置にして、前
    記炉空間の下半部に前記多孔性構造体を与える熱
    伝導性材料は重力の下に層状に置かれた一塊の粒
    子を含んでいることを特徴とする反応装置。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項の反応装置
    にして、前記炉空間の下半部に前記多孔性構造体
    を与える熱伝導性材料は多数のフイン２１２を有
    するフローデイフレクタ２１０を含んでいること
    を特徴とする反応装置。
JP14323677A 1976-12-22 1977-11-29 Reaction apparatus Granted JPS5379767A (en)

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IL53402A0 (en) 1978-01-31
FR2374948A1 (fr) 1978-07-21
GB1564993A (en) 1980-04-16
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DE2751253A1 (de) 1978-06-29
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