JPS63190630A - 狭窄部分を備えた複数個の直管を有する気体混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術的背景 本発明は、反応器などの混合ゾーンに気体を送入する装
置に関する。

本発明は、また本気体送入装置を使用する反応器にも関
する。

本発明にかかる装置は、混合すれば爆発混合気となる気
体を含む２種の気体を反応器へ送入して反応させるもの
である。

本発明にか＼る装置は、とりわけ構造が簡単であること
に特徴がある。

反応器に使用した場合は、本発明にか＼る装置は２種の
気体を２本の個別の回路を通じて拡散工程により反応す
るゾーンまで運搬することができる。

本発明は、たとえば、メタンの酸化制限などの合成ガス
生成方法にとりわけ適している。

発明の概要 本発明にか＼る装置は、反応器への気体送入速度を調節
しながら、２種の気体を反応器へ送入することができ、
かつ２種の気体を前もって混合する必要がない。たとえ
ば、本発明による装置は、各気体が混合ゾーンに送入さ
れる前に流れを確立することができ、かつ方向および／
又は速度において略安定した流れを得ることができるの
で、反応を調節することができる。

本発明にかかる装置は、外部ケーシングにより結束され
る数個の小型円管を含む。

本発明によれば、反応に使用される気体の一方は小型管
の内側を流れ、他方の気体は複数の小型管の外側壁によ
り限定される管と管の間の空間を流れる。

小型管アセンブリーにより形成されるスタックの一方の
端には、ある一定の高さまで別の管間空間に栓をしであ
るので異なる小型管の内側と管間空間により規定される
２本の回路は隔離されている。

この−万端まで運ばれた気体は小型管の中部を通りスタ
ックの他方端から放出されるが、この段階で反応又は混
合が生ずる。

他方の気体を異なる管間空間に確実に送入するため、小
型管は同一レベルにおいて狭窄ゾーンを有する。このよ
うにして、異なる管間空間に気体を送入するためのチャ
ンネル網が形成される。

気体は固定ダクト又は外側ケーシングの一部をなし小型
管の狭窄ゾーンのレベルで開口しているダクトを通じて
、上記のチャンネル網に送入することができる。

本発明によれば、同一反応器に数ケの要素又はセルを使
用することができる。この場合セル又は要素とは、気体
送入装置と気体混合ゾーンを含むアセンブリーを意味す
る。

本発明によれば、（単数又は複数の）外側円管の周囲に
伝熱流体の流れを生ぜしめて、一つの要素中を流れる２
種の気体を冷却又は加熱することができる。

本発明は、それ故、少くとも２種の気体を拡散もしくは
反応混合ゾーン中へ分離して送入又は運搬する装置に関
する。本装置は、数本の管とこれら管へ１種の気体を送
入する手段とを含む。本装置は、これら管を互いに一定
の位置関係に保持する手段を含む。該手段は管を結束保
持する。管は管間に空間つまり管と管の間のギャップを
有する。

護管の少くともいくつかは管レベルと略同−レベルに配
置された狭窄ゾーンを有し、管間ギャップの少くともい
くつかに他方気体を配流するネットワークを形成する。

管は、回転シリンダーと略同−の形体をとってもよい。

保持手段はケーシングより成り、ケーシングの中に管が
配置されている。該ケーシングは狭窄ゾーンのレベルに
他方気体を送入するためのオリフィスを含む。

ケーシングは管の排出端をこえて延在し混合又は反応ゾ
ーンを限定してもよい。送入装置および混合ゾーンは、
全体として一つのセルを形成する。

ケーシングは、管の排出端と反対側の端をこえて延在す
ることもできる。

管間空間は、該ケーシングの延長部分により形成される
チャンバーから管間空間を分離する手段を含む。

該チャンバーは、気体送入オリフィスを含む。

該チャンバーは、管供給のためのチャンバーとして機能
することもできる。

本発明は、少くとも一つのセルから成る２種の気体間に
反応を生ぜしめる反応器にも関する。

該セルは、伝熱流体を内蔵する密閉容器中に配置されて
もよい。

反応器は、敷部のセルから成ることもできる。

この場合は、伝熱流体を内蔵する密閉容器から成ること
もできる。

密閉容器は、伝熱流体の流れを確実にするために少なく
とも一つの入口オリフィスと少くとも一つの出口オリフ
ィスをもつことができる。

セルは、蒸気又は反応生成物などの第３の流体を略混合
ゾーンへ送入するオリフィスをもつこともできる。

本発明の装置は、もちろん、バーナーとしても使用する
ことができる。

本発明の°範囲を逸脱することなく、セルの壁は少くと
も高熱に最も多くさらされるゾーンを耐火材料にするこ
とができ、これら壁にたとえばセラミック材を貼ること
ができる。

本発明の利点と特徴は、流付図面に示す実施例の説明を
読めば、一層明白となる。記述する特定の実施例はいか
なる意味においても、限定的なものではない。

記述される実施例は、互いに反応する、混合すると爆発
混合気であるものも含む２種類の気体を送入する装置に
関する。

本実施例は、気体送入装置を具備するセルにも関係する
。

本発明は、炭化水素等の燃料と酸素などの可燃媒体から
合成ガスを生成することに適用できる。

２種類の気体はメタン又は天然ガスと酸素でもよい。

第１図において、参照番号１はセル全体を表す。セルは
、混合又は反応ゾーン２と、気体送入装置３を含む。参
照番号２５は、セルの軸を示す。

気体送入装置３は、複数の略円筒状の管４．５．６．７
を含む。

これらの管は、母線８、９、ｌ０１１１１１２に沿って
互いに接合組立てられている。

読管は、母線１４．１５、ＩＧ、１７に沿って外側管と
接触している外側ケーシング１３内にまとめられ保持さ
れている。

読管は回転シリンダーであって、管と管との間に管間空
間１８．１９．２０、を規定する。

該管間空間は、外側ケーシング１３の内側壁手段により
外側の管列４．５．６上に限定される。

参照番号２１１２２．２３は、上記の管間空間を表わす
。

管のいくつかは、下方部分に、断面が少いゾーンすなわ
ち狭窄部分２４を有する。（第１及び４図参照） 該狭窄部分又は部分は略同−レベルに位置し、ダクト２
４ａのネットワークを形成して管間空間を提供する。

全ての管が狭窄部分２４を必ずしももつ必要がない点に
、留意されたい。第１．２．３図においては、中央の管
２６は狭窄部分をもつ必要がない。なぜならば、中央管
まで続く、管間空間を供給するのは中央管の周囲の管の
狭窄部分であるからである。

管の下方部には、第１図の方向からみて）管間空間１８
．１９．２０．２１１２２．２３は、たとえば、封止用
セメントまたは溶接されるか又は鉄帯でとめた一つ又は
一つ以上の板片又は壁により、栓をされている。このた
め、該板片や壁を外側ケーシング２１に固定することに
より、管を定位置に保持することができる。それ故、狭
窄部分により形成されるネットワークへ供給される気体
は、混合又は反応ゾーン２を通って管間空間に送入され
る。

狭窄部分２４は円環形であってもよいが、送入すべき管
間空間に送入することができる形状ならどのようなもの
であってもよい。

第１図において、外側ケーシング１３は気体が排出され
る端部２８をこえて延在し、反応ゾーン２を規定する。

ケーシング１３の末端は流出液排出オリフィス３０を具
備する屋根２９にまで達してそこで終っている。

第１図下方において、ケーシング１３は管の端３１をこ
えて延び、管に一方の気体を供給するためのチャンバー
３２を形成する。

該チャンバーは、気体供給オリフィス３３を有する。

管間空間は栓封止手段２７（セメント、板片、壁等）に
より封止されているので、チャンバーは管には送入する
が管間空間には送入できない。

管間空間は、狭窄部分２４と同じレベルに外側ケーシン
グ！３中に形成されるオリフィス３５で開口しているダ
クト３４を通じて、気体の送入をうける。

外側ケーシング１３は、狭窄部分２４と同じレベルに溝
を具備して、別の狭窄部分２４、すなわちネットワーク
２４ａへの供給を促進してもよい。

管径は、むろん、管ごとに違えることができる。

第５図は、上記のような実施例である。図中、管３６．
３７．３８．３９は、たとえば管４０．４１．４２のよ
うな他の管よりも直径が短い。

管の数及び／又は形状は、気体送入速度すなわち混合速
度を調節することができるように決定する。

本発明にか＼る装置の操作は、自明である。

チャンバー３３から導入される気体は、管の内側を通り
ぬけて混合ゾーン２へ送られる。

ダクト３４より導入される気体は、異なる狭窄部分２４
で形成されるネットワーク２４ａにより分岐して、管間
空間へ送られ、混合ゾーン２へ送られる。

管と管間空間の長さは、混合ゾーン２から流出する気体
が一定の構造をもつように、安定した流れが得られるよ
うにして、決定される。

第６及び７図は、敷部のセル４３．４４．４５をもつ反
応器を示す。

該セル（第７図ではセルの数は七つ）は、密閉容器４６
中に配される。該セルは、容器の壁と接していないこと
が好ましい。

該容器は伝熱流体で充満されていて、セル４３．４４．
４５と熱交換を行う。該流体は、必要に応じて反応器を
加熱するか、冷却する。

ダク）４７．４Ｂは容器４６に接合しており、伝熱液体
の流入を許している。

ダクト４９は、異なるセルの管３に気体を送入するチャ
ンバー３２へ気体を送入し、一方、ダクト５０は異なる
セルの管間空間に送入するネットワークに気体を送入し
てい名。

ダク）５１は、異なるセルから流出液を収集する。

多数セル型反応器を使って、酸素などの可燃ガスと炭化
水素ガスなどの燃料ガスから合成ガスを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の送入装置を具備するセルを示す。 第２及び３図は、第１図をそれぞれＡＡ線、ＢＢ線で切
った断面図である。 第４図は、本発明の装置の送入管の詳細を示す。 第５図は、直径が異なる送入管を有する実施例を示す。 第６図は、複数の密閉容器をもつ反応器を示す。 第７図は、第６図の反応器の断面図である。 １・・・・・・セル、　　　　　　２・・・・・・反応
ゾーン、３・・・・・・気体送入装置、２４・・・・・
・狭窄部分、２５・・・・・・セルの軸、３２・・・・
・・チャンバー、３３・・・・・・チャンバー、３４・
・・・・・ダクト、３５・・・・・・オリフィス。 特許出願人　アンスティテユ　フランセデュ　ペトロー
ル 手続打汀正書（自発） 昭和６３年２月２３日

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも２種類の気体を混合ゾーンまで運搬する
   装置において、該装置は複数の管と、一方の気体を該管
   に供給する手段と、該管を互いに一定の位置関係にある
   ように保持する手段とを含み、該手段は管を結束して管
   と管の間の空間にギャップまたは空間を限定しており、
   該管の少くともいくつかには狭窄ゾーンがほゞ同一のレ
   ベルに配備されていて他方気体を管間空間の少くともい
   くつかに流通させるネットワークを形成することを特徴
   とする装置。
2. （２）該管が回転シリンダーの形状をもつことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）該保持手段が該管が内蔵されているケーシングか
   ら成り、該ケーシングは該狭窄ゾーンのレベルで他方気
   体を送入するためのオリフィスをもつことを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
4. （４）該ケーシングが管の出口端をこえて延在して混合
   ゾーンを限定しており、該装置と該混合ゾーンのアセン
   ブリーがセルを形成することを特徴とする、特許請求の
   範囲第３項に記載の装置。
5. （５）該ケーシングが出口端と反対側の管端をこえて延
   在しており、管間空間が該ケーシングの延長部で形成さ
   れるチャンバーから該空間を隔離するための手段を含む
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第３項又は第４項に
   記載の装置。
6. （６）特許請求の範囲第１乃至５項のいずれかの一項に
   記載の装置のバーナーとしての使用。
7. （７）特許請求の範囲第４項に記載の少くとも一つのセ
   ルを含む２種類の気体の間に反応を生ぜしめる反応器。
8. （８）該セルが伝熱流体を入れた密封容器中に配置され
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第７項に記載
   の反応器。
9. （９）数箇のセルから成る特許請求の範囲第７項に記載
   の反応器。
10. （１０）伝熱流体を入れた密封容器から成る特許請求の
    範囲第９項に記載の反応器。
11. （１１）該密封容器が、該伝熱流体のために少くとも一
    ヶの入口オリフィスと少くとも一ヶの出口オリフィスを
    有して、該流体の流入を確実にすることを特徴とする特
    許請求の範囲第８項又は第１０項に記載の反応器。