KR102223166B1 - 리액터 - Google Patents

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KR102223166B1
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시게키 사카쿠라
노부유키 혼마
다카시 니시이
도모히로 가네코
리에 하라다
구니타카 마사키
히로유키 가마타
고키 하마다
아키히사 야노
다쓰야 오카
유스케 다케우치
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가부시키가이샤 아이에이치아이
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Abstract

각 제1 측벽의 단면, 각 제1 중간벽의 단면 및 각 제1 규제벽의 단면은, 인접하는 제2 구조체에 확산 접합되고, 각 제2 측벽의 단면, 각 제2 중간벽의 단면 및 각 제2 규제벽의 단면은, 인접하는 제1 구조체 또는 커버 구조체에 확산 접합되고, 제1 측벽의 두께 치수는, 제1 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되고, 제2 측벽의 두께 치수는, 제2 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되어 있다.

Description

리액터{REACTOR}
본 개시는, 제1 유체(예를 들면, 반응 유체)와 제2 유체(예를 들면, 열매체) 사이의 열교환에 의해 제1 유체를 반응시켜, 생성물(반응 생성물)을 생성하는 리액터에 관한 것이다.
특허문헌 1∼특허문헌 3은, 내측에 원료 유체를 유통시키는 반응 유로(流路)를 갖은 다수의 반응관과, 다수의 반응관을 가열하는 버너를 구비한 다관식 리액터를 개시하고 있다. 한편, 특허문헌 4는, 원료 유체의 반응장을 형성하기 위한 복수의 흐름 채널과, 원료 유체를 가열하기 위한 복수의 흐름 채널을 상하 방향을 따라서 교호로 적층하여 이루어지는 리액터 모듈을 구비한 적층식 리액터를 개시하고 있다. 또한, 흐름 채널을 구비한 리액터에 대하여, 특허문헌 5∼특허문헌 7에 개시되어 있다.
일본공개특허 평6-345405호 공보 일본공개특허 제2003-183003호 공보 일본공표특허 제2010-532707호 공보 일본공개특허 제2008-526501호 공보 국제공개 WO2015/037597 일본공표특허 제2013-508150호 공보 일본공개특허 제2014-84334호 공보
그런데, 다관식 리액터에 있어서는, 각 반응 유로에 대하여 대략 동등하게 열을 가하여 반응 유로마다 반응의 불균일이 생기지 않도록, 다수의 반응관을 적절한 배치 상태(배열 상태)에 설정할 필요가 있다. 그 때문에, 리액터의 리액터 용량을 변경하는 경우에는, 리액터 전체에 관하여 설계를 대폭으로 다시 하지 않으면 안되고, 큰 노력과 시간을 요하게 된다.
한편, 적층식 리액터에 있어서는, 제1 구조체(예를 들면, 반응장을 구성하는 것) 및 제2 구조체(예를 들면, 열매체를 공급하는 것)의 적층수에 구애되지 않고, 각 제1 유로(반응장의 유로)에 대하여 대략 동등하게 열을 가할 수 있다. 그러나, 리액터 코어 자체가 충분한 구조 강도(내압 강도)를 가지고 있지 않으므로, 내외의 압력차에 견디는 용기(압력 용기)를 사용하고, 그 용기 내에 리액터 코어를 수용할 필요가 있다. 그 때문에, 리액터의 리액터 용량을 변경하는 경우에는, 제1 구조체 등의 적층수를 변경할 뿐만 아니라, 리액터의 구성 요소인 용기에 관하여 설계를 대폭으로 다시 하지 않으면 안되어, 유연하게 대처하는 것이 곤란하게 된다.
그리고, 제1 유체의 반응이 제1 유체의 가열에 의한 흡열 반응인 경우 외에, 제1 유체의 냉각에 의한 발열 반응인 경우도 마찬가지다.
이에, 본 개시는, 장치 전체의 설계를 대폭으로 다시 하지 않고, 리액터 용량을 변경 가능한 리액터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 태양(態樣)에 관한 리액터는, 제1 유체와 제2 유체 사이의 열교환에 의해, 제1 유체를 반응시켜, 생성물을 생성하는 리액터로서, 판형의 제1 베이스판의 편면에 있어서의 제1 방향의 양단(兩端) 측에 각각 설치되고 또한 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장된 제1 측벽, 및 제1 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 제1 측벽 사이에 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 제2 방향으로 연장된 복수의 제1 중간벽을 가지고, 각 인접하는 제1 측벽과 제1 중간벽 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 제1 중간벽 사이에, 제1 유체를 유통시키는 제1 유로가 각각 형성된 복수의 제1 구조체와, 제1 방향과 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 복수의 제1 구조체와 혼재하여 적층되고, 판형의 제2 베이스판의 편면에 있어서의 제1 방향의 양단 측에 각각 설치되고 또한 제2 방향으로 연장된 제2 측벽, 및 제2 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 제2 측벽의 사이에 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 제2 방향으로 연장된 복수의 제2 중간벽을 가지고, 각 인접하는 제2 측벽과 제2 중간벽의 사이,및 각 인접하는 한 쌍의 제2 중간벽의 사이에, 제2 유체를 유통시키는 제2 유로가 각각 형성된 복수의 제2 구조체와, 제3 방향의 일단(一端) 측에 위치하는 제2 구조체에 설치되고, 복수의 제2 유로를 덮는 커버 구조체를 구비하고, 각 제1 측벽의 단면(端面) 및 각 제1 중간벽의 단면은, 인접하는 제2 구조체에 접합되고, 각 제2 측벽의 단면 및 각 제2 중간벽의 단면은, 인접하는 제1 구조체 또는 커버 구조체에 접합되고, 제1 측벽의 두께 치수는 제1 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되고, 제2 측벽의 두께 치수는 제2 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되어 있다.
그리고, 제1 유체 및 제2 유체는, 양쪽이 흡열 반응 또는 발열 반응을 발생시키는 것이어도 상관없다. 또는, 어느 한쪽이 상기 반응을 발생시키고, 다른 쪽이 열매체를 유통시키는 것이어도 상관없다. 또한, 「혼재하여 적층되고」란, 복수의 제1 구조체와 복수의 제2 구조체가 교호로 적층되는 것 외에, 적어도 어느 한 쌍의 제1 구조체끼리 또는 제2 구조체끼리가 겹친 상태로 적층되어 있는 경우도 포함하는 의미이다.
본 개시에 의하면, 제1 구조체 등의 적층수에 구애되지 않고, 각 제1 유로에 대하여 대략 동등하게 열을 가할 수 있고, 또한 용기에 의해 리액터 코어를 수용하지 않고, 리액터 코어의 내압 강도를 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 리액터의 리액터 용량을 변경하는 경우라도, 리액터에 관한 설계를 대폭으로 다시 하지 않고, 제1 구조체 등의 적층수를 변경하는 것만으로 유연하게 대처할 수 있다.
도 1은, 본 개시된 실시형태에 관한 리액터의 모식적인 정면도다.
도 2는, 도 1의 II-II선을 따른 확대 단면도다.
도 3은, 도 2의 화살표부 III의 확대도다.
도 4는, 도 1의 IV-IV선에 따른 단면도다.
도 5은, 도 1의 V-V선에 따른 단면도다.
도 6은, 일 실시형태의 변형예 1을 설명하기 위한 단면도다.
도 7은, 일 실시형태의 변형예 1을 설명하기 위한 단면도다.
도 8a는, 일 실시형태의 변형예 2를 설명하기 위한 단면도다.
도 8b는, 일 실시형태의 변형예 3을 설명하기 위한 단면도다.
본 개시의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하, 본 실시형태에서는, 제1 유체를 원료 유체로 하고, 제2 유체를 열매체로 한 경우를 예로서 설명한다.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 리액터(적층식 리액터)(1)는, 제1 유체(M)(도 4 참조)과 제2 유체(HC)(도 5 참조) 사이의 열교환에 의해 제1 유체(M)를 가열 또는 냉각하는 것에 의해, 제1 유체(M)를 반응시켜, 생성물(P)(도 4 참조)을 생성한다. 리액터(1)의 구체적인 구성을 설명하기 전에, 제1 유체(M)의 반응에 대하여 간단히 설명한다.
제1 유체(M)의 반응 종류로서는, 제1 유체(M)의 가열에 의한 흡열 반응과, 제1 유체(M)의 냉각에 의한 발열 반응이 있다. 전자의 반응(흡열 반응)의 예로서는, 예를 들면, 후기의 화학식(1)로 나타내는 메탄의 수중기 개질 반응, 후기의 화학식(2)로 나타내는 메탄의 드라이 리포밍 반응 등을 들 수 있다.
CH4 + H2O → 3H2 + CO …화학식(1)
CH4 + CO2 → 2H2 + 2CO …화학식(2)
후자의 반응(발열 반응)의 예로서는, 예를 들면, 후기의 화학식(3)으로 나타내는 시프트 반응, 후기의 화학식(4)으로 나타내는 메타네이션 반응, 후기의 화학식(5)로 나타내는 피셔-트롭쉬(Fischer tropsch) 합성 반응 등을 들 수 있다.
CO + H2O → CO2 + H2 …화학식(3)
CO + 3H2 → CH4 + H2O …화학식(4)
(2n+1)H2 + nCO → CnH2n+2 + nH2O …화학식(5)
그리고, 제1 유체(M)의 반응은, 메탄의 수중기 개질 반응 등에 한정되지 않고, 아세틸화 반응, 부가 반응, 알킬화 반응, 탈(脫)알킬화 반응, 수소탈알킬화 반응, 환원성 알킬화 반응, 아민화 반응, 방향족화 반응, 아릴화 반응, 자열식(自熱式) 개질 반응, 카르보닐화 반응, 탈카르보닐화 반응, 환원성 카르보닐화 반응, 카복실화 반응, 환원성 카복실화 반응, 환원성 커플링 반응, 축합 반응, 분해(크래킹) 반응, 수소분해 반응, 환화 반응, 시클로올리고머화 반응, 탈할로겐화 반응, 이중체화 반응, 에폭시화 반응, 에스테르화 반응, 교환 반응, 할로겐화 반응, 수소 할로겐화 반응, 동족체 형성 반응, 수화(水和) 반응, 탈수 반응, 수소화 반응, 탈수소화 반응, 수소 카복실화 반응, 수소 포르밀화 반응, 수첨분해 반응, 수소금속화 반응, 히드로실릴화 반응, 가수분해 반응, 수소화 처리 반응, 이성체화 반응, 메틸화 반응, 탈메틸화 반응, 치환 반응, 니트로화 반응, 산화 반응, 부분 산화 반응, 중합 반응, 환원 반응, 역수성 가스 시프트 반응, 술폰화 반응, 단쇄 중합 반응, 에스테르 교환 반응, 및 삼량체화 반응이어도 상관없다.
제2 유체(HC)로서는, 연소 가스 등의 고온 가스, 물, 냉매 등이 사용되고 있고, 제1 유체(M)의 반응 종류 및 반응 조건에 따라서 적절한 것이 선택된다. 구체적으로는, 예를 들면, 제1 유체(M)의 반응이 메탄의 수중기 개질 반응인 경우에는, 연소 가스 등의 고온 가스가 제2 유체(HC)로서 사용된다. 제1 유체(M)의 반응이 메탄의 드라이 리포밍 반응인 경우에는, 예를 들면, 고온 가스 등이 제2 유체(HC)로서 사용된다. 제1 유체(M)의 반응이 시프트 반응인 경우에는, 예를 들면, 오일, 물(수증기를 포함함), 용융염 등이 제2 유체(HC)로서 사용된다. 제1 유체(M)의 반응이 메타네이션 반응인 경우에는, 예를 들면, 오일, 물(수증기를 포함함), 용융염 등이 제2 유체(HC)로서 사용된다. 제1 유체(M)의 반응이 피셔-트롭쉬 합성 반응인 경우에는, 예를 들면, 물(수증기를 포함함) 등이 제2 유체(HC)로서 사용된다.
이하, 리액터(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 리액터(1)의 안쪽 길이 방향인 전후 방향은, 특허청구의 범위에 기재된 제1 방향(X방향)에 상당한다. 마찬가지로, 리액터(1)의 폭방향인 좌우 방향은, 특허청구의 범위에 기재된 제2 방향(Y방향), 리액터(1)의 높이 방향인 상하 방향은, 특허청구의 범위에 기재된 제3 방향(Z방향)에 각각 상당한다. 또한, 도 2 에 있어서는, 일부의 촉매 부재 및 일부의 핀만을 모식적으로 도시하고 있다. 도 4에 있어서는, 촉매 부재의 도시를 생략하고 있다. 도 6에 있어서는, 촉매 부재의 도시를 생략하고 있다. 도 8a 및 도 8b에 있어서는, 촉매 부재 및 핀의 도시를 생략하고 있다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 리액터(1)는, 그 중추[리액터(1)의 중추]를 이루는 리액터 코어(3)를 구비하고 있다. 리액터 코어(3)는, 복수의 지주(5)에 의해 적절한 개소(箇所)에 설치되어 있다. 또한, 리액터 코어(3)는, 제1 유체(M)의 반응장을 형성하기[제1 유체(M)를 반응시킴] 위한 직사각형의 복수(다수)의 제1 구조체(반응 부재)(7)와, 제1 유체(M)를 가열 또는 냉각시키기 위한 직사각형의 복수(다수)의 제2 구조체(온도 조절 부재)(9)를 포함한다. 제1 구조체(7)와 제2 구조체(9)는 상하 방향을 따라 교호로 적층된다. 그리고, 복수의 제1 구조체(7)와 복수의 제2 구조체(9)가 교호로 적층되는 형태에 한정되지 않고, 적어도 임의의 한 쌍의 제1 구조체끼리 또는 제2 구조체끼리 서로 겹친 상태로 적층되어 있는 형태라도 된다. 그리고, 각 제1 구조체(7) 및 각 제2 구조체(9)의 구체적인 구성은, 다음과 같이 된다.
도 2부터 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 구조체(7)는, 예를 들면 스테인레스강 등의 철계의 합금, 또는 예를 들면 인코넬 625, 인코넬 617, Haynes alloy 230 등의 니켈 합금(내열합금의 하나의 예)에 의해 구성되어 있다. 제1 구조체(7)는, 직사각형 판형의 제1 베이스판(11)을 갖는다. 제1 베이스판(11)의 편면(두께 방향의 편면, 본 실시형태에 있어서는, 상면)에 있어서의 전단(前端) 측 및 후단 측에는, 제1 측벽(13)이 각각 설치되어 있다. 각 제1 측벽(13)은 상방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향에 연장되어 있다. 또, 제1 베이스판(11)의 편면에 있어서의 한 쌍의 제1 측벽(13) 사이에는, 복수의 제1 중간벽(15)이 전후 방향으로 등간격(等間隔)으로 설치되어 있다. 각 제1 중간벽(15)은 상방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향에 연장되어 있다. 각 제1 중간벽(15)의 높이는, 제1 측벽(13)과 같은 높이로 되어 있다.
각 인접하는 제1 측벽(13)과 제1 중간벽(15) 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 제1 중간벽(15) 사이에는, 제1 유체(M)를 유통시키는 제1 유로(17)가 각각 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 구조체(7)의 편면에는, 복수의 제1 유로(17)가 전후 방향으로 등간격으로 형성되어 있고, 복수의 제1 유로(17)가 형성됨으로써, 제1 베이스판(11)의 편면에 한 쌍의 제1 측벽(13) 및 복수의 제1 중간벽(15)이 설치된다. 각 제1 유로(17)는 좌우 방향으로 연장되어 있어, 본 실시형태에 있어서는, 일례로서 각 제1 유로(17)의 유로 길이(좌우 방향의 길이)는, 100cm 정도로 설정되어 있다. 각 제1 유로(17)의 단면 형상은 직사각형이다. 각 제1 유로(17)의 좌측단 측은, 제1 유체(M)를 도입하도록 개구되어 있다.
제1 베이스판(11)의 편면의 우측단 측에는, 복수의 제1 유로(17) 내로의 제2 유체(HC)의 유입을 저지하는 제1 규제벽(19)이 설치되어 있다. 제1 규제벽(19)은 상방향으로 돌출되고, 또한 한 쌍의 제1 측벽(13)을 연결하도록 전후 방향으로 연장되어 있다. 제1 규제벽(19)의 높이는, 제1 측벽(13) 및 제1 중간벽(15)과 같은 높이로 되어 있다. 또한, 한쪽 또는 양쪽의 제1 측벽(13)의 우측단 측에는, 생성물(P)을 도출하기 위한 제1 도출구(21)가 형성되어 있다. 그리고, 제1 베이스판의 편면의 우측단 측[제1 규제벽(19) 측]에는, 복수의 제1 유로(17)의 우측단 측과 제1 도출구(21)를 연락하는 제1 연락 유로(23)가 형성되어 있다. 제1 연락 유로(23)는, 전후 방향으로 연장되어 있다.
여기에서, 각 제1 구조체(7)는, 1장의 판으로 이루어지는 모재에 대하여 절삭 가공을 행함으로써 제작되어 있지만, 에칭 가공을 행함으로써 제작되어도 상관없다. 또한, 제1 베이스판(11)에 한 쌍의 제1 측벽(13), 복수의 제1 중간벽(15), 및 제1 규제벽(19)을 확산 접합함으로써 제작되어도 상관없다. 또, 접합의 다른 태양으로서, 용접 또는 납땜을 이용해도 상관없다. 각 제1 구조체(7)는, 삼차원 프린터를 사용한 금속 분말의 소성에 의해 제작되어도 상관없다. 또한, 각 제1 구조체(7)는 절삭 가공, 에칭 가공, 확산 접합, 용접, 납땜, 또는 금속 분말의 소성 중 2개 이상의 제작 방법을 조합하여 제작되어도 상관없다.
그리고, 리액터 코어(3)는 모식적으로 도시한 것이고, 본 실시형태에 있어서는, 일례로서 제1 구조체(7)의 개수는 수십개이며, 각 제1 구조체(7)에 있어서의 제1 유로(17)의 개수는 수십개다. 또한, 제1 규제벽(19) 및 제1 연락 유로(23)의 개수는, 제1 유로(17)의 개수에 따른 개수로 변경해도 상관없다. 또한, 리액터(1)의 운전 중에 있어서의 제1 유로(17) 내의 최대 압력은, 제1 유체(M)의 반응 종류 및 반응 조건에 따라, 0.0∼20.0MPaG 범위 내의 소정의 압력으로 설정되어 있다.
도 2, 도 3, 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 구조체(9)는, 제1 구조체(7)와 동일한 재료에 의해 구성되어 있고, 직사각형 판형의 제2 베이스판(25)을 가지고 있다. 제2 베이스판(25)의 편면(상면)에 있어서의 전단측 및 후단측에는, 제2 측벽(27)이 각각 설치되어 있다. 각 제2 측벽(27)은 상방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있다. 또한, 제2 베이스판(25)의 편면에 있어서의 한 쌍의 제2 측벽(27) 사이에는, 복수의 제2 중간벽(29)이 전후 방향으로 등간격으로 설치되어 있다. 각 제2 중간벽(29)은 상방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있다. 각 제2 중간벽(29)의 높이는, 제2 측벽(27)과 같은 높이로 되어 있다.
각 인접하는 제2 측벽(27)과 제2 중간벽(29) 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 제2 중간벽(29) 사이에는, 제1 유체(M)와 열교환을 행하는 제2 유체(HC)를 유통시키는 제2 유로(31)가 각각 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 구조체(9)의 편면에는, 복수의 제2 유로(31)가 전후 방향으로 등간격으로 형성되어 있고, 복수의 제2 유로(31)가 형성되는 것에 의해, 제2 베이스판(25)의 편면에 한 쌍의 제2 측벽(27) 및 복수의 제2 중간벽(29)이 설치되게 된다. 또한, 각 제2 유로(31)는, 좌우 방향으로 연장되어 있고, 본 실시형태에 있어서는, 일례로서 각 제2 유로(31)의 유로 길이(좌우 방향의 길이)는, 100cm 정도로 설정되어 있다. 각 제2 유로(31)의 단면 형상은 직사각형이다. 각 제2 유로(31)의 우측단 측은, 제2 유체(HC)를 도입하도록 개구되어 있다. 또한, 각 제2 유로(31)는, 제2 베이스판(25) 또는 제1 베이스판(11)을 협지(sandwich)하여 대응하는 제1 유로(17)에 상하로 대향하고 있다.
제2 베이스판(25)의 편면의 좌측단 측에는, 복수의 제2 유로(31) 내로의 제1 유체(M)의 유입을 저지하는 제2 규제벽(33)이 설치되어 있다. 제2 규제벽(33)은 상방향으로 돌출되고, 또한 한 쌍의 제2 측벽(27)을 연결하도록 전후 방향으로 연장되어 있다. 제2 규제벽(33)의 높이는, 제2 측벽(27) 및 제2 중간벽(29)과 같은 높이로 되어 있다. 또한, 한쪽 또는 양쪽의 제2 측벽(27)의 좌측단 측에는, 제2 유체(HC)를 도출하기 위한 제2 도출구(35)가 형성되어 있다. 그리고, 제2 베이스판(25)의 편면의 좌측단 측[제2 규제벽(33) 측]에는, 복수의 제2 유로(31)의 좌측단 측과 제2 도출구(35)를 연락하는 제2 연락 유로(37)가 형성되어 있다. 제2 연락 유로(37)는, 전후 방향으로 연장되어 있다.
여기에서, 각 제2 구조체(9)는, 1장의 판으로 이루어지는 모재에 대하여 절삭 가공을 행함으로써 제작되어 있지만, 에칭 가공에 의해 제작되어도 상관없다. 또한, 제2 베이스판(25)에 한 쌍의 제2 측벽(27), 복수의 제2 중간벽(29), 및 제2 규제벽(33)을 확산 접합함으로써 제작되어도 상관없고, 접합의 다른 태양으로서, 용접 또는 납땜을 이용해도 상관없다. 각 제2 구조체(9)는, 삼차원 프린터를 사용한 금속 분말의 소성에 의해 제작되어도 상관없다. 또한, 각 제2 구조체(9)는 절삭 가공, 에칭 가공, 확산 접합, 용접, 납땜, 또는 금속 분말의 소성 중 2개 이상의 제작 방법을 조합하여 제작해도 상관없다.
그리고, 전술한 바와 같이, 리액터 코어(3)는 모식적으로 도시한 것이고, 본 실시형태에 있어서는, 일례로서 제2 구조체(9)의 개수는 수십개이며, 각 제2 구조체(9)에 있어서의 제2 유로(31)의 개수는, 수십다. 또한, 제2 규제벽(33) 및 제2 연락 유로(37)의 개수는, 제2 유로(31)의 개수에 따른 개수로 변경해도 상관없다. 또한, 리액터(1)의 운전 중에 있어서의 제2 유로(31) 내의 최대 압력은, 제1 유체(M)의 반응 종류 및 반응 조건에 따라, 0∼20.0MPaG 범위 내의 소정의 압력으로 설정되어 있다.
계속해서, 본 실시형태에 관한 리액터 코어(3)의 기타의 구성에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상단(上端) 측에 위치하는 제2 구조체(최상부의 제2 구조체)(9)에는, 복수의 제2 유로(31)를 덮는 직사각형 판형의 커버 구조체(커버 부재)(39)가 설치되어 있다. 또한, 하단 측에 위치하는 제2 구조체(최하부의 제2 구조체)(9)에 있어서의 제2 베이스판(25)은, 최하부의 제2 구조체(9)를 제외한 각 제2 구조체(9)에 있어서의 제2 베이스판(25)보다도 두껍게 되어 있다. 각 제1 구조체(7), 및 최하부의 제2 구조체(9)를 제외한 각 제2 구조체(9)는, 각각 동일한 형상으로 되어 있다.
각 제1 측벽(13)의 단면(선단면)(13e), 각 제1 중간벽(15)의 단면(15e), 및 각 제1 규제벽(19)의 단면(19e)는, 인접하는[각 제1 구조체(7)에 인접하는] 제2 베이스판(25)의 하면(25u)에 확산 접합(접합의 하나의 예)되어 있다. 또한, 각 제2 측벽(27)의 단면(27e), 각 제2 중간벽(29)의 단면(29e), 및 각 제2 규제벽(33)의 단면(33e)은, 인접하는[각 제2 구조체(9)에 인접하는] 제1 베이스판(11)의 하면(11u) 또는 커버 구조체(39)의 하면(39u)에 확산 접합되어 있다. 즉, 리액터 코어(3), 바꾸어 말하면, 리액터(1)는 리액터 용량에 따른 소정 수의 제1 구조체(7)와, 소정 수보다 1개 많은 제2 구조체(9)를 교호로 적층하고, 또한 최상부의 제2 구조체(9)에 커버 구조체(39)를 배치하고 있다. 리액터(1)는 그 배치 상태로, 복수의 제1 구조체(7), 복수의 제2 구조체(9), 및 커버 구조체(39)를 동시에 확산 접합함으로써 제작되어 있다.
제1 측벽(13)의 두께 치수 T1은, 제1 중간벽(15)의 두께 치수 T2보다 크게 설정되어 있고, 제2 측벽(27)의 두께 치수 S1은, 제2 중간벽(29)의 두께 치수 S2보다 크게 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 중간벽(15)의 두께 치수 T2에 대한 제1 측벽(13)의 두께 치수 T1의 비율 T1/T2는, 4.0 이상으로 설정되어 있다. 마찬가지로, 제2 중간벽(29)의 두께 치수 S2에 대한 제2 중간벽(29)의 두께 치수 S1의 비율 S1/S2는 4.0 이상으로 설정되어 있다. 비율 T1/T2 및 비율 S1/S2를 각각 4.0 이상으로 한 것은 다음의 이유에 의한다. 즉, 제1 측벽(13)의 단면(13e)의 접합 면적 및 제2 측벽(27)의 단면(27e)의 접합 면적을 따라 충분히 확보하여, 리액터 코어(3)[리액터(1)] 전체로서, 구조 강도(내압 강도) 및 제1 유체(M) 등의 누출을 방지하는 실링성을 보다 높이기 위해서다. 그리고, 제1 규제벽(19)의 두께 치수 T3(도 4 참조)은, 제1 측벽(13)의 두께 치수 T1 이상으로 설정되어 있고, 제2 규제벽(33)의 두께 치수 S3(도 5 참조)은, 제2 측벽(27)의 두께 치수 S1 이상으로 설정되어 있다.
각 제1 유로(17)의 단면에 있어서의 단변 치수 T4에 대한 장변 치수 T5의 비율 T5/T4는, 18.0 이하로 설정되어 있다. 마찬가지로, 각 제2 유로(31)의 단면에 있어서의 단변 치수 S4에 대한 장변 치수 S5의 비율 S5/S4는, 18.0 이하로 설정되어 있다. 비율 T5/T4 및 비율 S5/S4를 18.0 이하로 각각 설정한 것은, 다음의 이유에 의한다. 즉, 제1 중간벽(15)의 단면(15e)의 접합 면적 및 제2 중간벽(29)의 단면(29e)의 접합 면적을 따라 충분히 확보하여, 각 제1 유로(17) 등의 구조 강도(내압 강도) 및 실링성을 보다 높이기 위해서다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 제1 유로(17)의 단면에 있어서의 단변 치수 T4는, 제1 유로(17)의 깊이 치수와 동일한 의미로서, 제2 유로(31)의 단면에 있어서의 단변 치수 S4는, 제2 유로(31)의 깊이 치수와 동일한 의미이다. 제1 유로(17)의 단면에 있어서의 장변 치수 T5는, 제1 유로(17)의 폭 치수와 동일한 의미이며, 제2 유로(31)의 단면에 있어서의 장변 치수 S5는, 제2 유로(31)의 폭 치수와 동일한 의미다.
제1 중간벽(15)의 두께 치수 T2에 대한 제1 유로(17)의 폭 치수 T5의 비율 T5/T2는 1.0 이상, 바람직하게는 2.0∼4.0로 설정되어 있다. 마찬가지로, 제2 중간벽(29)의 두께 치수 S2에 대한 제2 유로의 폭 치수 S5의 비율 S5/S2는 1.0 이상, 바람직하게는 2.0∼4.0로 설정되어 있다. 비율 T5/T2 및 비율 S5/S2를 1.0 이상으로 설정한 것은, 제1 유로(17) 내에 제1 유체(M)의 반응장을 충분히 형성하기 위해서다. 비율 T5/T2 및 비율 S5/S2를 바람직하게는 2.0 이상으로 설정한 것은, 제1 유로(17) 내에 제1 유체(M)의 반응장을 따라 충분히 형성하기 위해서다. 비율 T5/T2 및 비율 S5/S2를 바람직하게는 4.0 이하로 설정한 것은, 제1 중간벽(15)의 단면(15e)의 접합 면적 및 제2 중간벽(29)의 단면(29e)의 접합 면적을 따라 충분히 확보하여, 각 제1 유로(17) 등의 구조 강도(내압 강도) 및 실링성을 보다 높이기 위해서다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 일례로서 제1 유로(17)의 폭 치수 T5 및 제2 유로(31)의 폭 치수 S5는, 2∼60mm로 설정되어 있다.
제1 중간벽(15)의 두께 치수 T2에 대한 제1 유로(17)의 바닥부 측의 제1 베이스판(11)의 두께 치수[제1 베이스판(11)의 두께 치수](5)의 비율 T6/T2는, 0.2∼5.0로 설정되어 있다. 마찬가지로, 제2 중간벽(29)의 폭 치수 S2에 대한 제2 유로(31)의 바닥부 측의 제2 베이스판(25)의 두께 치수[제2 베이스판(25)의 두께 치수] S6의 비율 S6/S2는, 0.2∼5.0으로 설정되어 있다. 비율 T6/T2 및 비율 S6/S2를 0.2 이상으로 설정한 것은, 제1 베이스판(11)의 강성 및 제2 베이스판(25)의 강성을 따라 충분히 확보하여, 각 제1 유로(17) 등의 구조 강도(내압 강도) 및 실링성을 따라 높이기 위해서다. 비율 T6/T2 및 비율 S6/S2를 5.0 이하로 설정한 것은, 각 제1 유로(17)와 대응하는 제2 유로(31)의 거리를 짧게 하여, 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와 대응하는 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC)와의 사이의 전열 효율을 높이기 위해서다.
그리고, 제2 측벽(27)의 두께 치수 S1은, 제1 측벽(13)의 두께 치수 T1과 같게 설정되어 있고, 제2 중간벽(29)의 두께 치수 S2는, 제1 중간벽(15)의 두께 치수 T2와 같게 설정되어 있다. 또한, 제2 규제벽(33)의 두께 치수 S3은, 제1 규제벽(19)의 두께 치수 T3과 같게 설정되어 있다.
각 제1 유로(17) 내에는, 제1 유체(M)의 반응을 촉진하는 촉매를 담지한 촉매 부재(촉매 구조체)(41)가 착탈(着脫) 가능하게 설치되어 있다. 또한, 각 촉매 부재(41)가, 예를 들면 스테인레스강 등에 의해 구성되고, 동시에 좌우 방향으로 연장되어 있다. 각 촉매 부재(41)의 단면은, 일례로서 파형상을 나타내고 있다. 여기에서, 촉매는, 제1 유체(M)의 반응 종류에 따라 적절하게 선택된다. 예를 들면, 제1 유체(M)의 반응이 메탄의 수중기 개질 반응인 경우에는 Ni(니켈), Pt(백금), Ru(루테늄), Rh(로듐), Pd(팔라듐), Co(코발트), Re(레늄), Ir(이리듐)의 군으로부터 선택되는 1종 또는 복수 종류의 금속이 촉매로서 사용된다. 그리고, 각 제1 유로(17) 내에 촉매 부재(41)가 착탈 가능하게 설치되는 대신, 각 제1 유로(17) 내에 촉매가 도포(담지의 하나의 예)되도록 해도 상관없다.
각 제2 유로(31) 내에, 한 쌍의 핀(배플)(43)이 착탈 가능하게 설치되어 있다. 한 쌍의 핀(43)은 상하로 겹쳐져 있다. 또한, 각 핀(43)은, 예를 들면 스테인레스강 등에 의해 구성되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있다. 각 핀(43)의 단면은, 일례로서 파형상을 나타내고 있다.
계속해서, 본 발명의 실시형태에 관한 리액터 코어(3)의 주변 구성에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 리액터 코어(3)의 좌측에는, 각 제1 유로(17)에 제1 유체(M)를 도입하기 위한 돔형의 제1 도입 챔버(중공형의 제1 도입 부재의 하나의 예)(45)가 착탈 가능하게 형성되어 있다. 제1 도입 챔버(45)의 내부는, 각 제1 유로(17)에 연통하고 있다. 또한, 제1 도입 챔버(45)에는, 원료 공급 포트(47)가 설치되어 있다. 원료 공급 포트(47)는, 제1 유체(M)를 공급하는 원료 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
리액터 코어(3)의 정면(앞면)의 우측단 측에는, 각 제1 도출구(21)로부터 도출한 생성물(P)을 집합하여 배출시키기 위한 상자형 등의 제1 배출 챔버(중공형의 제1 배출 부재의 하나의 예)(49)가 형성되어 있다. 또한, 제1 배출 챔버(49)는, 상하 방향으로 연장되어 있고, 제1 배출 챔버(49)의 내부는, 각 제1 도출구(21)에 연통하고 있다. 또한, 제1 배출 챔버(49)의 중앙부, 단부, 상부, 또는 하부에는, 생성물 배출 포트(51)가 설치되어 있다. 생성물 배출 포트(51)는, 생성물(P)에 대하여 후처리 등을 행하는 별도의 처리기(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 리액터 코어(3)의 우측에는, 각 제2 유로(31)에 제2 유체를 도입하기 위한 돔형의 제2 도입 챔버(중공형의 제2 도입 부재의 하나의 예)(53)가 착탈 가능하게 형성되어 있다. 제2 도입 챔버(53)의 내부는, 각 제2 유로(31)에 연통하고 있다. 또한, 제2 도입 챔버(53)에는, 열매(熱媒) 공급 포트(55)가 설치되어 있다. 열매 공급 포트(55)는, 제2 유체(HC)를 공급하는 열매 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
리액터 코어(3)의 정면 좌측단 측에는, 각 제2 도출구(35)로부터 도출한 제2 유체(HC)를 집합하여 배출시키기 위한 상자형 등의 제2 배출 챔버(중공형의 제2 배출 부재의 하나의 예)(57)가 형성되어 있다. 또한, 상기 제2 배출 챔버(57)는, 상하 방향으로 연장되어 있고, 제2 배출 챔버(57)의 내부는, 각 제2 도출구(35)에 연통하고 있다. 또한, 제2 배출 챔버(57)의 중앙부, 단부, 상부, 또는 하부에는, 열매 배출 포트(59)가 형성되어 있고, 상기 열매 배출 포트(59)는, 제2 유체(HC)를 회수하는 열매 회수기(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
계속해서, 본 실시형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
원료 공급원으로부터 원료 공급 포트(47)를 경유하여 제1 도입 챔버(45)[리액터 코어(3) 측]에 제1 유체(M)를 공급하는 것에 의해, 제1 유체(M)가 각 제1 유로(17) 내에 도입되고, 각 제1 유로(17) 내를 지면 오른쪽 방향을 향하여 유통한다. 또한, 열매 공급원으로부터 열매 공급 포트(55)를 경유하여 제2 도입 챔버(53)[리액터 코어(3) 측]에 제2 유체(HC)를 공급하는 것에 의해, 제2 유체(HC)가 각 제2 유로(31) 내에 도입되고, 각 제2 유로(31) 내를 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)의 흐름 방향과 역방향(대향류 방향)인 지면 왼쪽 방향을 향하여 유통한다. 이렇게 하면, 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와 대응하는 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC) 사이에서 열교환이 행해지고, 제1 유체(M)를 가열 또는 냉각시킬 수 있다. 이에 의해, 각 촉매 부재(41)에 담지된 촉매의 반응 촉진 작용도 더불어, 제1 유체(M)를 반응(흡열 반응 또는 발열 반응)시켜, 생성물(P)을 생성할 수 있다. 한편, 생성된 생성물(P)은, 각 제1 도출구(21)로부터 제1 배출 챔버(49) 내에 도출되고, 생성물 배출 포트(51)로부터 별도의 처리기 측으로 배출된다. 열교환에 기여한 제2 유체(HC)는, 각 제2 도출구(35)로부터 제2 배출 챔버(57) 내에 도출되고, 열매 배출 포트(59)로부터 열매 회수기 측으로 배출된다.
여기에서, 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와 대응하는 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC) 사이에서 열교환이 행해지고 있으므로, 제1 구조체(7) 및 제2 구조체(9)의 적층수에 구애되지 않고, 각 제1 유로(17)에 대하여 대략 동등하게 열을 가할 수 있다.
각 제1 측벽(13)의 단면(13e) 및 각 제1 중간벽(15)의 단면(15e) 등이 인접하는 제2 베이스판(25)의 하면(25u)에 확산 접합되어 있으므로, 제1 유로(17)마다, 구조 강도(내압 강도) 및 제1 유체(M) 등의 누출을 방지하는 실링성을 확보(보증)할 수 있다. 또한, 각 제2 측벽(27)의 단면(27e) 및 각 제2 중간벽(29)의 단면(29e) 등이 인접하는 제1 베이스판(11)의 하면(11u) 또는 커버 구조체(39)의 하면(39u)에 확산 접합되어 있다. 따라서, 제2 유로(31)에, 구조 강도(내압 강도) 및 제2 유체(HC)의 누출을 방지하는 실링성을 확보(보증)할 수 있다. 특히, 비율 T5/T4 및 비율 S5/S4를 18.0 이하로 각각 설정하고 있으므로, 제1 중간벽(15)의 단면(15e)의 접합 면적 등을 보다 충분히 확보하여, 각 제1 유로(17) 등의 구조 강도(내압 강도) 및 실링성을 보다 높일 수 있다.
그리고, 제1 측벽(13)의 두께 치수 T1이 제1 중간벽(15)의 두께 치수 T2 이상으로 설정되고, 제2 측벽(27)의 두께 치수 S1이 제2 중간벽(29)의 두께 치수 S2 이상으로 설정되어 있다. 이에 의해, 내외의 압력차에 견디는 용기(압력 용기, 도시하지 않음)에 의해 리액터 코어(3)를 수용하지 않고, 리액터 코어(3)[리액터(1)] 전체로서의 구조 강도(내압 강도) 및 실링성을 확보(보증)할 수 있다. 특히, 비율 T1/T2 및 비율 S1/S2가 4.0 이상으로 각각 설정되어 있으므로, 제1 측벽(13)의 단면(13e)의 접합 면적 등을 보다 충분히 확보하여, 리액터 코어(3)의 구조 강도(내압 강도) 및 실링성을 보다 높일 수 있다.
각 제1 유로(17)의 유로 단면 중 적어도 한 변의 치수가 몇mm 정도이고, 각 제1 유로(17)의 단위부피당 비표면적이 커지고 있다. 또, 각한 쌍의 핀(43)에 의해 각 제2 유로(31) 내에 있어서의 제2 유체(HC)의 흐름에 난류를 발생시키고, 또한 각 제2 유로(31) 내에 있어서의 전열 면적을 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와 대응하는 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC)와의 사이의 전열효율을 높일 수 있다. 특히, 비율 T6/T2 및 비율 S6/S2가 0.2∼5.0로 설정되어 있으므로, 제1 베이스판(11)의 강성 등을 보다 충분히 확보한 데에다, 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와 대응하는 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC)와의 사이의 전열 효율을 보다 높일 수 있다.
제1 도입 챔버(45)가 리액터 코어(3)의 좌측에 대하여 착탈 가능하므로, 촉매 부재(41)에 담지한 촉매가 열화 등 되었을 경우에, 리액터 코어(3)의 좌측으로부터 촉매 부재(41)의 교환을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 제2 도입 챔버(53)가 리액터 코어(3)의 우측에 대하여 착탈 가능하므로, 핀(43)이 손상 등 되었을 경우에, 리액터 코어(3)의 우측으로부터 핀(43)의 교환을 용이하게 행할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 제1 구조체(7) 등의 적층수에 영향을 미치지 않고, 각 제1 유로(17)에 대하여 대략 동등하게 열을 가할 수 있고, 또한 용기(압력 용기)에 의해 리액터 코어(3)를 수용하지 않고, 리액터 코어(3)의 구조 강도(내압 강도) 등을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 리액터(1)의 리액터 용량을 변경하는 경우라도, 리액터(1)에 관한 설계를 대폭으로 다시 하지 않고, 제1 구조체(7) 등의 적층수를 변경하는 것만으로 유연하게 대처할 수 있다. 즉, 리액터(1)의 용량 변경에 대하여, 리액터(1)의 설계 자유도를 높일 수 있다.
용기에 의해 리액터 코어(3)를 수용하지 않고, 리액터 코어(3)의 구조 강도(내압 강도)를 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 리액터(1)의 구성 요소로부터 용기를 생략하고, 리액터(1) 구성의 간략화를 도모하고, 또한 리액터(1)의 대형화를 억제하고, 리액터(1)의 설치 스페이스의 삭감을 도모할 수 있다.
전술한 효과 외에, 본 실시형태에 의하면, 각 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와 대응하는 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC)와의 사이의 전열 효율을 보다 높일 수 있기 때문에, 제1 유체(M)의 반응 속도 및 생성물(P)의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 촉매 부재(41)에 담지한 촉매가 열화 등 되었을 경우에, 리액터 코어(3)의 좌측으로부터 촉매 부재(41)의 교환을 용이하게 행하고, 또한 핀(43)이 손상 등 되었을 경우에, 리액터 코어(3)의 우측으로부터 핀(43)의 교환을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 리액터(1)의 유지보수성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 실시형태에 있어서는, 리액터 코어(3)의 구성을 다음과 같이 변경하는 것이 가능하다.
제1 베이스판(11)의 편면의 우측단 측에 제1 규제벽(19)이 설치되고, 한쪽 또는 양쪽의 제1 측벽(13)의 우측단 측에 제1 도출구(21)가 형성되고, 또한, 제1 베이스판(11)의 편면의 우측단 측에 제1 연락 유로(23)가 형성되는 대신의 구성을 고려한다. 예를 들면, 각 제1 유로(17)의 우측단 측이 생성물(P)을 도출하도록 개구되어 있어도 된다. 이 경우에는, 제2 베이스판(25)의 편면 우측단 측에, 복수의 제2 유로(31) 내로의 생성물(P)의 유입을 저지하는 별도의 제2 규제벽(도시하지 않음)이 설치되고, 한쪽 또는 양쪽의 제2 측벽(27)의 우측단 측에, 제2 유체(HC)를 도입하기 위한 제2 도입구(도시하지 않음)가 형성된다. 제2 베이스판(25)의 편면 우측단 측에, 제2 도입구와 복수의 제2 유로(31)의 우측단 측을 연락하는 별도의 제2 연락 유로(도시하지 않음)가 형성된다. 리액터 코어(3)의 정면 우측단 측에 상자형 등의 제1 배출 챔버(49)가 형성되는 대신, 리액터 코어(3)의 우측에 돔형의 제1 배출 챔버(도시하지 않음)가 형성된다. 리액터 코어(3)의 우측에 돔형의 제2 도입 챔버(53)가 형성되는 대신, 리액터 코어(3)의 정면 우측단 측에 상자형 등의 제2 도입 챔버(도시하지 않음)가 형성된다.
(변형예 1)
본 실시형태의 변형예 1에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
도 4에 나타낸 예에서는, 각 제1 유로(17)의 좌측단 측이 개구되어 있다. 이에 대신하여, 도 6에 나타낸 예에서는, 각 제1 유로(17)의 우측단 측은 생성물(P)을 도출하도록 개구되어 있다. 제1 규제벽(19)은, 제1 베이스판(11)의 편면의 우측단 측이 아니고, 제1 베이스판(11)의 편면의 좌측단 측에 설치되어 있다. 또한, 도 4에 나타낸 예에서는, 한쪽 또는 양쪽의 제1 측벽(13)의 우측단 측에 제1 도출구(21)가 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 6에 나타낸 예에서는, 한쪽 또는 양쪽의 제1 측벽(13)의 좌측단 측에는, 제1 유체(M)를 도입하기 위한 제1 도입구(61)가 형성되어 있다. 또한, 도 4에 나타낸 예에서는, 제1 베이스판(11)의 편면의 좌측단 측에 제1 연락 유로(23)가 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 6에 나타낸 예에서는, 제1 베이스판(11)의 편면의 좌측단 측에는, 제1 도입구(61)과 복수의 제1 유로(17)의 좌측단 측을 연락하는 제1 연락 유로(63)가 형성되어 있다. 제1 연락 유로(63)는, 전후 방향으로 연장되어 있다.
도 5에 나타낸 예에서는, 각 제2 유로(31)의 우측단 측이 개구되어 있다. 이에 대신하여, 도 7에 나타낸 예에서는, 각 제2 유로(31)의 좌측단 측은, 제2 유체(HC)를 도출하도록 개구되어 있다. 제2 규제벽(33)은, 제2 베이스판(25)의 편면의 좌측단 측이 아니고, 제2 베이스판(25)의 편면 우측단 측에 설치되어 있다. 또한, 도 5에 나타낸 예에서는, 한쪽 또는 양쪽의 제2 측벽(27)의 좌측단 측에 제2 도출구(35)가 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 7에 나타낸 예에서는, 한쪽 또는 양쪽의 제2 측벽(27)의 우측단 측에는, 제2 유체(HC)를 도입하기 위한 제2 도입구(65)가 형성되어 있다. 또한, 제2 베이스판(25)의 편면의 좌측단 측에 제2 연락 유로(37)가 형성되는 대신(도 5 참조), 제2 베이스판(25)의 편면 우측단 측에는, 제2 도입구(65)와 복수의 제2 유로(31)의 우측단 측을 연락하는 제2 연락 유로(67)가 형성되어 있고, 이 제2 연락 유로(67)는, 전후 방향으로 연장되어 있다.
도 4에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 좌측에 돔형의 제1 도입 챔버(45)가 착탈 가능하게 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 6에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 정면 좌측단 측에는, 각 제1 도입구(61)로부터 각 제1 유로(17) 내에 제1 유체(M)를 도입하기 위한 상자형 등의 제1 도입 챔버(중공형의 제1 도입 부재의 하나의 예)(69)가 형성되어 있다. 또한, 제1 도입 챔버(69)은 상하 방향으로 연장되어 있고, 제1 도입 챔버(69)의 내부는 각 제1 도입구(61)에 연통하고 있다. 또한, 제1 도입 챔버(69)의 중앙부, 단부, 상부, 또는 하부에는, 원료 공급원에 접속한 원료 공급 포트(71)가 설치되어 있다.
도 4에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 정면 우측단 측에 상자형 등의 제1 배출 챔버(49)가 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 6에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 우측에는, 각 제1 유로(17) 내로부터 도출한 생성물(P)을 집합하여 배출시키기 위한 돔형의 제1 배출 챔버(중공형의 제1 배출 부재의 하나의 예)(73)가 착탈 가능하게 형성되어 있다. 또한, 제1 배출 챔버(73)의 내부는, 각 제1 유로(17)에 연통하고 있다. 제1 배출 챔버(73)에는, 상기 별도의 처리기에 접속한 생성물 배출 포트(75)가 설치되어 있다.
도 5에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 우측에 제2 도입 챔버(53)가 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 7에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 정면 좌측단 측에는, 각 제2 도입구(65)로부터 각 제2 유로(31) 내에 제2 유체(HC)를 도입하기 위한 상자형 등의 제2 도입 챔버(중공형의 제2 도입 부재의 하나의 예)(77)가 형성되어 있다. 또한, 제2 도입 챔버(53)는 상하 방향으로 연장되어 있고, 제2 도입 챔버(77)의 내부는, 각 제2 도입구(65)에 연통하고 있다. 또한, 제2 도입 챔버(77)의 중앙부, 단부, 상부, 또는 하부에는, 상기 열매 공급원에 접속한 열매 공급 포트(79)가 설치되어 있다.
도 5에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 정면 좌측단 측에 제2 배출 챔버(57)가 형성되어 있다. 이에 대신하여, 도 7에 나타낸 예에서는, 리액터 코어(3)의 좌측에는, 각 제2 유로(31)로부터 도출한 제2 유체(HC)를 집합하여 배출시키기 위한 돔형의 제2 배출 챔버(중공형의 제2 배출 부재의 하나의 예)(81)가 착탈 가능하게 형성되어 있다. 또한, 제2 배출 챔버(81)의 내부는 각 제2 유로(31)에 연통하고 있고, 제2 배출 챔버(81)에는, 상기 열매 회수기에 접속한 열매 배출 포트(83)가 설치되어 있다.
계속해서, 변형예 1의 작용 중, 본 실시형태의 작용과 상이한 점에 대하여 설명한다.
원료 공급원으로부터 원료 공급 포트(71)를 경유하여 제1 도입 챔버(69)에 제1 유체(M)를 공급하는 것에 의해, 제1 유체(M)가 각 제1 도입구(61)로부터 각 제1 유로(17) 내에 도입되고, 각 제1 유로(17) 내를 지면 오른쪽 방향(입구 측으로부터 출구 측)을 향하여 유통한다. 또한, 열매 공급원으로부터 열매 공급 포트(79)를 경유하여 제2 도입 챔버(77)에 제2 유체(HC)를 공급함으로써, 제2 유체(HC)가 각 제2 도입구(65)로부터 각 제2 유로(31) 내로 도입되고, 각 제2 유로(31) 내를 지면 왼쪽 방향(입구 측으로부터 출구 측)을 향하여 유통한다. 이에 의해, 각 제2 유로(31) 내의 제2 유체(HC)와 대응하는 제1 유로(17) 내의 제1 유체(M)와의 사이, 바꾸어 말하면, 흐름 방향이 대향류의 관계에 있는 제1 유체(M)와 제2 유체(HC) 사이에서 열교환이 행해져, 제1 유체(M)를 가열 또는 냉각시킬 수 있다. 따라서, 각 촉매 부재(41)에 담지된 촉매의 반응 촉진 작용도 더불어, 제1 유체(M)를 반응(열 반응 또는 발열 반응)시켜, 생성물(P)을 생성할 수 있다. 한편, 생성된 생성물(P)은, 각 제1 유로(17)의 출구 측으로부터 제1 배출 챔버(73) 내로 도출되고, 생성물 배출 포트(75)로부터 상기 별도의 처리기 측으로 배출된다. 열교환에 기여한 제2 유체(HC)는, 각 제2 유로(31)의 출구 측으로부터 제2 배출 챔버(81) 내로 도출되고, 열매 배출 포트(83)로부터 상기 열매 회수기 측으로 배출된다.
또한, 제1 배출 챔버(73)가 리액터 코어(3)의 우측에 대하여 착탈 가능하므로, 촉매 부재(41)에 담지한 촉매가 열화 등 되었을 경우에, 리액터 코어(3)의 우측으로부터 촉매 부재(41)의 교환을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 제2 배출 챔버(81)가 리액터 코어(3)의 좌측에 대하여 착탈 가능하므로, 핀(43)이 손상 등 되었을 경우에, 리액터 코어(3)의 좌측으로부터 핀(43)의 교환을 용이하게 행할 수 있다.
그리고, 변형예 1에 있어서도, 전술의 본 실시형태의 효과와 동일한 효과를 나타낸다.
그리고, 변형예 1에 있어서는, 리액터 코어(3)의 구성을 다음과 같이 변경하는 것이 가능하다.
전술한 실시형태에서는, 제2 베이스판(25)의 편면 우측단 측에 제2 규제벽(33)이 설치되고, 한쪽 또는 양쪽의 제2 측벽(27)의 우측단 측에 제2 도입구(61)가 형성되고, 또한, 제2 베이스판(25)의 편면 우측단 측에 제2 연락 유로(67)가 형성되어 있다. 이것을 변경하여, 변형예 1에서는, 각 제2 유로(31)의 우측단 측이 제2 유체(HC)를 도입하도록 개구되어 있다. 이 경우에는, 제1 베이스판(11)의 편면의 우측단 측에, 복수의 제1 유로(17) 내에의 제2 유체(HC)의 유입을 저지하는 별도의 제1 규제벽(도시하지 않음)이 설치되고, 한쪽 또는 양쪽의 제1 측벽(13)의 우측단 측에, 생성물(P)을 도출하기 위한 제1 도출구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 제1 베이스판(11)의 편면의 우측단 측에, 복수의 제1 유로(11)의 우측단 측과 제1 도출구를 연락하는 별도의 제1 연락 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 리액터 코어(3)의 우측에 돔형의 제1 배출 챔버(73)가 형성되는 대신, 리액터 코어(3)의 정면 우측단 측에 상자형 등의 제1 배출 챔버(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 리액터 코어(3)의 정면 우측단 측에 상자형 등의 제2 도입 챔버(77)가 형성되는 대신, 리액터 코어(3)의 우측에 돔형의 제2 도입 챔버(도시하지 않음)가 형성되어 있다.
(변형예 2)
본 실시형태의 변형예 2에 대하여, 도 8a를 참조하여 설명한다.
도 8a에 나타낸 바와 같이, 제1 베이스판(11)의 편면(상면)에 제1 측벽(13) 및 복수의 제1 중간벽(15) 등이 설치되는 것 외에, 제1 베이스판(11)의 다른 편면(하면)에 있어서의 전단 측 및 후단 측에는, 보조 제1 측벽(85)이 각각 설치되어 있다. 또한, 제1 베이스판(11)의 다른 편면에 있어서의 한 쌍의 보조 제1 측벽(85)의 사이에는, 복수의 보조 제1 중간벽(87)이 전후 방향(X방향)으로 등간격으로 설치되어 있다. 여기에서, 각 보조 제1 측벽(85)은 하방향(다른쪽 방향; Z방향 마이너스측)으로 돌출되고, 또한 좌우 방향(Y방향)으로 연장되어 있고, 각 보조 제1 측벽(85)의 단면(선단면)(85e)은, 대응하는 제2 측벽(27)의 단면(27e)에 확산 접합(접합의 하나의 예)되어 있다. 각 보조 제1 중간벽(87)은 하방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있고, 각 보조 제1 중간벽(87)의 단면(87e)은, 대응하는 제2 중간벽(29)의 단면(29e)에 확산 접합되어 있다.
제2 베이스판(25)의 편면에 제2 측벽(27) 및 복수의 제2 중간벽(29) 등이 설치되는 것 외에, 제2 베이스판(25)의 다른 편면에 있어서의 전단 측 및 후단 측에는, 보조 제2 측벽(89)이 각각 설치되어 있다. 또한, 제2 베이스판(25)의 다른 편면에 있어서의 한 쌍의 보조 제2 측벽(89)의 사이에는, 복수의 보조 제2 중간벽(91)이 전후 방향으로 등간격으로 설치되어 있다. 여기에서, 각 보조 제2 측벽(89)은 하방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있고, 각 보조 제2 측벽(89)의 단면(89e)은, 대응하는 제1 측벽(13)의 단면(13e)에 확산 접합되어 있다. 각 보조 제2 중간벽(91)은 하방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있고, 각 보조 제2 중간벽(91)의 단면(91e)은, 대응하는 제1 중간벽(15)의 단면(15e)에 확산 접합되어 있다.
그리고, 변형예 2에 있어서도, 전술한 본 실시형태와 동일한 작용 및 효과를 나타낸다.
(변형예 3)
본 실시형태의 변형예 3에 대하여, 도 8b를 참조하여 설명한다.
도 8b에 나타낸 바와 같이, 제1 베이스판(11)의 편면(상면)에 제1 측벽(13) 및 복수의 제1 중간벽(15) 등이 설치되는 것 외에, 제1 베이스판(11)의 다른 편면(하면)에는, 복수의 보조 반응벽(93)이 전후 방향(X방향)으로 간격을 두고 설치되어 있다. 여기에서, 각 보조 반응벽(93)은 하방향(다른쪽 방향; Z방향 마이너스측)으로 돌출되고, 또한 좌우 방향(Y방향)으로 연장되어 있고, 각 보조 반응벽(93)의 단면(선단면)(93e)은, 제2 베이스판(25)의 편면[제2 유로(31)의 저면]에 확산 접합되어 있다.
제2 베이스판(25)의 편면에 제2 측벽(27) 및 복수의 제2 중간벽(29) 등이 설치되는 것 외에, 제2 베이스판(25)의 다른 편면에는, 복수의 보조 온도 조절벽(95)이 전후 방향으로 간격을 두고 설치되어 있다. 여기에서, 각 보조 온도 조절벽(95)은 하방향으로 돌출되고, 또한 좌우 방향으로 연장되어 있고, 각 보조 온도 조절벽(95)의 단면(95e)은, 제1 베이스판(11)의 편면[제1 유로(17)의 바닥면]에 확산 접합되어 있다.
그리고, 변형예 3에 있어서도, 전술한 본 실시형태와 동일한 작용 및 효과를 나타낸다.
본 개시는, 전술한 실시형태의 설명에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 적어도 임의의 한 쌍의 제1 구조체(7)끼리 또는 제2 구조체(9)끼리 서로 겹친 상태로 적층되는 등, 여러가지 태양으로 실시 가능하다.
예를 들면, 제1 유로(17)에 생성물의 생성 반응이 흡열 반응인 제1 유체(M)를 공급하고, 제2 유로(31)에 생성물의 생성 반응이 발열 반응인 제2 유체(HC)를 공급한다. 이 경우, 제2 유로(31)를 제2 유체(HC)가 나아감에 따라서 발열 반응이 발생하고, 반응열이 생긴다. 이 반응열을 제1 유로(17) 내에서 발생하는 흡열 반응의 열원으로 사용할 수 있다. 이에 의해, 열의 유효 이용이 가능하다.
이와 같이, 본 개시는 여기서는 기재하지 않고 있는 다양한 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 개시의 기술적 범위는, 전술한 설명으로부터 타당한 특허청구의 범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해진다.

Claims (27)

  1. 제1 유체와 제2 유체 사이의 열교환에 의해, 제1 유체를 반응시켜, 생성물을 생성하는 리액터로서,
    판형의 제1 베이스판의 편면에 있어서의 제1 방향의 양단(兩端) 측에 각각 설치되고 또한 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장된 제1 측벽, 및 상기 제1 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제1 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제1 중간벽을 가지고, 각 인접하는 상기 제1 측벽과 상기 제1 중간벽 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 상기 제1 중간벽 사이에, 상기 제1 유체를 유통시키는 제1 유로가 각각 형성된 복수의 제1 구조체;
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 복수의 상기 제1 구조체와 혼재하여 적층되고, 판형의 제2 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제1 방향의 양단 측에 각각 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 제2 측벽, 및 상기 제2 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제2 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제2 중간벽을 가지고, 각 인접하는 상기 제2 측벽과 상기 제2 중간벽 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 상기 제2 중간벽 사이에, 상기 제2 유체를 유통시키는 제2 유로가 각각 형성된 복수의 제2 구조체; 및
    상기 제3 방향의 일단(一端) 측에 위치하는 상기 제2 구조체에 설치되고, 복수의 상기 제2 유로를 덮는 커버 구조체
    를 구비하고,
    각 상기 제1 유로 내에, 상기 제1 유체의 반응을 촉진하는 촉매가 담지되어 있는 촉매 부재가 착탈(着脫) 가능하게 설치되어 있고,
    각 상기 제1 측벽의 단면(端面) 및 각 상기 제1 중간벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 측벽의 단면 및 각 상기 제2 중간벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체 또는 상기 커버 구조체에 접합되고,
    상기 제1 측벽의 두께 치수는, 상기 제1 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되고,
    상기 제2 측벽의 두께 치수는, 상기 제2 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되어 있고,
    각 상기 제1 베이스판의 편면의 상기 제2 방향의 타단(他端) 측에, 복수의 상기 제1 유로 내로의 제2 유체의 유입을 저지하는 제1 규제벽이 설치되고, 각 상기 제1 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제1 측벽의 상기 제2 방향의 타단 측에, 생성물을 도출하기 위한 제1 도출구가 형성되고, 각 상기 제1 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 복수의 상기 제1 유로의 상기 제2 방향의 타단 측과 상기 제1 도출구를 연락하는 제1 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제2 베이스판의 편면의 상기 제2 방향의 일단 측에, 복수의 상기 제2 유로 내로의 제1 유체의 유입을 저지하는 제2 규제벽이 설치되고, 각 제2 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제2 측벽의 상기 제2 방향의 일단 측에, 제2 유체를 도출하기 위한 제2 도출구가 형성되고, 각 상기 제2 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 복수의 상기 제2 유로의 상기 제2 방향의 일단 측과 상기 제2 도출구를 연락하는 제2 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제1 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체 또는 상기 제1 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체, 상기 제2 구조체, 또는 상기 커버 구조체에 접합되어 있는, 리액터.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제1 구조체와 복수의 상기 제2 구조체를 혼재하여 적층하여 이루어지는 리액터 코어의 상기 제2 방향의 일방 측에 착탈 가능하게 형성되고, 각 상기 제1 유로 내에 상기 제1 유체를 도입하기 위한 중공형의 제1 분배 유로;
    상기 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제1 도출구로부터 도출한 생성물을 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제1 배출 부재;
    상기 리액터 코어의 상기 제2 방향의 타방 측에 착탈 가능하게 설치되고, 각 상기 제2 유로 내에 상기 제2 유체를 도입하기 위한 중공형의 제2 도입 부재; 및
    상기 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제2 도출구로부터 도출한 상기 제2 유체를 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제2 배출 부재를 구비하는, 리액터.
  3. 제1 유체와 제2 유체 사이의 열교환에 의해, 제1 유체를 반응시켜, 생성물을 생성하는 리액터로서,
    판형의 제1 베이스판의 편면에 있어서의 제1 방향의 양단(兩端) 측에 각각 설치되고 또한 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장된 제1 측벽, 및 상기 제1 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제1 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제1 중간벽을 가지고, 각 인접하는 상기 제1 측벽과 상기 제1 중간벽 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 상기 제1 중간벽 사이에, 상기 제1 유체를 유통시키는 제1 유로가 각각 형성된 복수의 제1 구조체;
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 복수의 상기 제1 구조체와 혼재하여 적층되고, 판형의 제2 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제1 방향의 양단 측에 각각 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 제2 측벽, 및 상기 제2 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제2 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제2 중간벽을 가지고, 각 인접하는 상기 제2 측벽과 상기 제2 중간벽 사이, 및 각 인접하는 한 쌍의 상기 제2 중간벽 사이에, 상기 제2 유체를 유통시키는 제2 유로가 각각 형성된 복수의 제2 구조체; 및
    상기 제3 방향의 일단(一端) 측에 위치하는 상기 제2 구조체에 설치되고, 복수의 상기 제2 유로를 덮는 커버 구조체
    를 구비하고,
    각 상기 제1 유로 내에, 상기 제1 유체의 반응을 촉진하는 촉매가 담지되어 있는 촉매 부재가 착탈(着脫) 가능하게 설치되어 있고,
    각 상기 제1 측벽의 단면(端面) 및 각 상기 제1 중간벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 측벽의 단면 및 각 상기 제2 중간벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체 또는 상기 커버 구조체에 접합되고,
    상기 제1 측벽의 두께 치수는, 상기 제1 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되고,
    상기 제2 측벽의 두께 치수는, 상기 제2 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되어 있고,
    각 상기 제1 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 복수의 상기 제1 유로 내로의 제2 유체의 유입을 저지하는 제1 규제벽이 설치되고, 각 상기 제1 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제1 측벽에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 상기 제1 유체를 도입하기 위한 제1 도입구가 형성되고, 각 상기 제1 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 상기 제1 도입구와 복수의 상기 제1 유로의 상기 제2 방향의 일단 측을 연락하는 제1 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제2 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 복수의 상기 제2 유로 내로의 상기 제1 유체의 유입을 저지하는 제2 규제벽이 설치되고, 각 상기 제2 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제2 측벽에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 상기 제2 유체를 도입하기 위한 제2 도입구가 형성되고, 각 상기 제2 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 상기 제2 도입구와 복수의 상기 제2 유로의 상기 제2 방향의 타단 측을 연락하는 제2 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제1 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체 또는 상기 제1 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체, 상기 제2 구조체, 또는 상기 커버 구조체에 접합되어 있는, 리액터.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 제1 구조체와 복수의 상기 제2 구조체를 혼재하여 적층하여 이루어지는 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제1 도입구로부터 각 상기 제1 유로 내에 상기 제1 유체를 도입하기 위한 중공형의 제1 도입 부재;
    상기 리액터 코어의 상기 제2 방향의 타방 측에 착탈 가능하게 설치되고, 각 상기 제1 유로 내로부터 도출한 생성물을 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제1 배출 부재;
    상기 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제2 도입구로부터 각 상기 제2 유로 내에 상기 제2 유체를 도입하기 위한 중공형의 제2 도입 부재; 및
    상기 리액터 코어의 상기 제2 방향의 일방 측에 착탈 가능하게 설치되고, 각 상기 제2 구조체로부터 도출한 상기 제2 유체를 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제2 배출 부재를 구비하는, 리액터.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    각 상기 제1 측벽의 단면, 각 상기 제1 중간벽의 단면 접합 및 각 상기 제1 규제벽의 단면 접합은 각각 확산 접합이고, 각 상기 제2 측벽의 단면, 각 상기 제2 중간벽의 단면 및 각 상기 제2 규제벽의 단면 접합은 각각 확산 접합인, 리액터.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    운전 중에 있어서의 상기 제1 유로 내 및 상기 제2 유로 내의 최대 압력은, 0.0MPaG∼20.0MPaG로 설정되어 있는, 리액터.
  7. 제1 유체와 제2 유체 사이의 열교환에 의해, 제1 유체를 반응시켜, 생성물을 생성하는 리액터로서,
    판형의 제1 베이스판의 편면에 있어서의 제1 방향의 양단(兩端) 측에 각각 설치되고 또한 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장된 제1 측벽, 및 상기 제1 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제1 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제1 중간벽과, 상기 제1 베이스판으로부터 상기 제1 측벽과는 반대측에 돌출하는 보조 제1 측벽과, 상기 제1 베이스판으로부터 복수의 상기 제1 중간벽과는 반대측에 돌출하는 복수의 보조 제1 중간벽을 각각 가지는 복수의 제1 구조체;
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 복수의 상기 제1 구조체와 혼재하여 적층되고, 판형의 제2 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제1 방향의 양단 측에 각각 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 제2 측벽, 및 상기 제2 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제2 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제2 중간벽과, 상기 제2 베이스판으로부터 상기 제2 측벽과는 반대측에 돌출하는 보조 제2 측벽과, 상기 제2 베이스판으로부터 복수의 상기 제2 중간벽과는 반대측에 돌출하는 복수의 보조 제2 중간벽을 각각 가지는 복수의 제2 구조체; 및
    상기 제3 방향의 일단(一端) 측에 위치하는 상기 제2 구조체에 설치되는 커버 구조체
    를 구비하고,
    각 상기 제1 측벽의 단면(端面)은, 각각 대향하는 상기 보조 제2 측벽의 단면에 접합되고,
    각 상기 제1 중간벽의 단면은, 각각 대향하는 상기 보조 제2 중간벽의 단면에 접합되며,
    각 상기 제2 측벽의 단면은, 각각 대향하는 상기 보조 제1 측벽의 단면 또는 상기 커버 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 중간벽의 단면은, 각각 대향하는 상기 보조 제1 중간벽의 단면 또는 상기 커버 구조체에 접합되며,
    상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체는, 각 인접하는 상기 제1 측벽과 상기 제1 중간벽의 사이, 각 인접하는 상기 보조 제2 측벽과 상기 보조 제2 중간벽의 사이, 각 인접하는 한쌍의 상기 제1 중간벽의 사이 및 각 인접하는 한쌍의 상기 보조 제2 중간벽의 사이에 제1 유체를 유통시키는 제1 유로를 각각 형성하고, 또한 각 인접하는 상기 제2 측벽과 상기 제2 중간벽의 사이, 각 인접하는 상기 보조 제1 측벽과 상기 보조 제1 중간벽의 사이, 각 인접하는 한쌍의 상기 제2 중간벽의 사이 및 각 인접하는 한쌍의 상기 보조 제1 중간벽의 사이에 제1 유체를 유통시키고 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 각각 형성하며,
    상기 제1 측벽의 두께 치수는, 상기 제1 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되고,
    상기 제2 측벽의 두께 치수는, 상기 제2 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되어 있는,
    리액터.
  8. 제7항에 있어서,
    각 보조 제1 측벽의 단면, 각 보조 제2 측벽의 단면, 각 보조 제1 중간벽의 단면 및 각 보조 제2 중간벽의 단면의 접합은, 각각 확산 접합인, 리액터.
  9. 제1 유체와 제2 유체 사이의 열교환에 의해, 제1 유체를 반응시켜, 생성물을 생성하는 리액터로서,
    판형의 제1 베이스판의 편면에 있어서의 제1 방향의 양단(兩端) 측에 각각 설치되고 또한 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장된 제1 측벽, 및 상기 제1 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제1 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제1 중간벽과, 상기 제1 베이스판으로부터 복수의 상기 제1 중간벽과는 반대측에 돌출하는 보조 반응벽을 각각 가지는 복수의 제1 구조체;
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향에 직교하는 제3 방향을 따라 복수의 상기 제1 구조체와 혼재하여 적층되고, 판형의 제2 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제1 방향의 양단 측에 각각 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 제2 측벽, 및 상기 제2 베이스판의 편면에 있어서의 한 쌍의 상기 제2 측벽의 사이에 상기 제1 방향을 따라 간격을 두고 설치되고 또한 상기 제2 방향으로 연장된 복수의 제2 중간벽과, 상기 제2 베이스판으로부터 복수의 상기 제2 중간벽과는 반대측에 돌출하는 복수의 보조 온도 조절벽을 각각 가지는 복수의 제2 구조체; 및
    상기 제3 방향의 일단(一端) 측에 위치하는 상기 제2 구조체에 설치되는 커버 구조체
    를 구비하고,
    각 상기 제1 측벽의 단면(端面) 및 각 상기 제1 중간벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 측벽의 단면 및 각 상기 제2 중간벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체 또는 상기 커버 구조체에 접합되고,
    각 보조 반응벽의 단면은 인접하는 상기 제2 구조체의 제2 베이스판에 접합되고,
    각 보조 온도 조절벽의 단면은 인접하는 상기 제1 구조체의 제1 베이스판에 접합되며,
    각 제2 측벽의 단면과 각 제2 중간벽의 단면은 인접하는 상기 제1 구조체 또는 상기 커버 구조체에 접합되고,
    상기 제1 구조체는 각 인접하는 상기 제1 측벽과 상기 제1 중간벽 또는 상기 보조 온도 조절벽의 사이 및 각 인접하는 상기 제1 중간벽과 상기 보조 온도 조절벽의 사이에, 제1 유체를 유통시키는 제1 유로를 형성하고,
    상기 제2 구조체는 각 인접하는 상기 제2 측벽과 상기 제2 중간벽 또는 상기 보조 반응벽의 사이 및 각 인접하는 상기 제2 중간벽과 상기 보조 반응벽의 사이에, 제2 유체를 유통시키는 제2 유로를 형성하며,
    상기 제1 측벽의 두께 치수는, 상기 제1 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되고,
    상기 제2 측벽의 두께 치수는, 상기 제2 중간벽의 두께 치수 이상으로 설정되어 있는,
    리액터.
  10. 제9항에 있어서,
    각 보조 반응벽의 단면 및 각 보조 온도 조절벽의 단면의 접합은, 각각 확산 접합인, 리액터.
  11. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    리액터 용량에 따른 소정 수의 상기 제1 구조체와 복수의 상기 제2 구조체를 혼재하여 적층하고, 또한 상기 제3 방향의 일단 측에 위치하는 상기 제2 구조체에 상기 커버 구조체를 배치한 상태에서, 복수의 상기 제1 구조체, 복수의 상기 제2 구조체, 및 상기 커버 구조체를 동시에 접합함으로써 제작되어 있는, 리액터.
  12. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    복수의 상기 제1 구조체 및 복수의 상기 제2 구조체는, 상기 제3 방향을 따라 교호로 적층되어 있는, 리액터.
  13. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 중간벽의 두께 치수에 대한 상기 제1 측벽의 두께 치수의 비율, 및 상기 제2 중간벽의 두께 치수에 대한 상기 제2 측벽의 두께 치수의 비율은, 4.0 이상으로 각각 설정되어 있는, 리액터.
  14. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    각 상기 제1 유로의 단면 형상 및 각 상기 제2 유로의 단면 형상은 각각 직사각형으로서, 각 상기 제1 유로의 단면에 있어서의 단변 치수에 대한 장변 치수의 비율, 및 각 상기 제2 유로의 단면에 있어서의 단변 치수에 대한 장변 치수의 비율은, 18.0 이하로 각각 설정되어 있는, 리액터.
  15. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 중간벽의 두께 치수에 대한 상기 제1 유로의 폭 치수의 비율, 및 상기 제2 중간벽의 두께 치수에 대한 상기 제2 유로의 폭 치수의 비율은, 1.0 이상으로 각각 설정되어 있는, 리액터.
  16. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1 중간벽의 두께 치수에 대한 제1 유로의 바닥부 측의 상기 제1 베이스판의 두께 치수의 비율, 및 상기 제2 중간벽의 두께 치수에 대한 제2 유로의 바닥부 측의 상기 제2 베이스판의 두께 치수의 비율은, 0.2∼5.0으로 각각 설정되어 있는, 리액터.
  17. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제2 측벽의 두께 치수는, 상기 제1 측벽의 두께 치수와 같게 설정되고, 상기 제2 중간벽의 두께 치수는, 상기 제1 중간벽의 두께 치수와 같게 설정되어 있는, 리액터.
  18. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    각 상기 제1 유로 내에, 상기 제1 유체의 반응을 촉진하는 촉매가 담지되어 있는, 리액터.
  19. 제18항에 있어서,
    각 상기 제1 유로 내에, 상기 촉매를 담지한 촉매 부재가 착탈(着脫) 가능하게 설치되어 있는, 리액터.
  20. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    각 상기 제2 유로 내에, 핀이 착탈 가능하게 설치되어 있는, 리액터.
  21. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    각 상기 제1 베이스판의 편면의 상기 제2 방향의 타단(他端) 측에, 복수의 상기 제1 유로 내로의 제2 유체의 유입을 저지하는 제1 규제벽이 설치되고, 각 상기 제1 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제1 측벽의 상기 제2 방향의 타단 측에, 생성물을 도출하기 위한 제1 도출구가 형성되고, 각 상기 제1 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 복수의 상기 제1 유로의 상기 제2 방향의 타단 측과 상기 제1 도출구를 연락하는 제1 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제2 베이스판의 편면의 상기 제2 방향의 일단 측에, 복수의 상기 제2 유로 내로의 제1 유체의 유입을 저지하는 제2 규제벽이 설치되고, 각 제2 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제2 측벽의 상기 제2 방향의 일단 측에, 제2 유체를 도출하기 위한 제2 도출구가 형성되고, 각 상기 제2 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 복수의 상기 제2 유로의 상기 제2 방향의 일단 측과 상기 제2 도출구를 연락하는 제2 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제1 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체 또는 상기 제1 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체, 상기 제2 구조체, 또는 상기 커버 구조체에 접합되어 있는, 리액터.
  22. 제21항에 있어서,
    복수의 상기 제1 구조체와 복수의 상기 제2 구조체를 혼재하여 적층하여 이루어지는 리액터 코어의 상기 제2 방향의 일방 측에 착탈 가능하게 형성되고, 각 상기 제1 유로 내에 상기 제1 유체를 도입하기 위한 중공형의 제1 분배 유로;
    상기 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제1 도출구로부터 도출한 생성물을 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제1 배출 부재;
    상기 리액터 코어의 상기 제2 방향의 타방 측에 착탈 가능하게 설치되고, 각 상기 제2 유로 내에 상기 제2 유체를 도입하기 위한 중공형의 제2 도입 부재; 및
    상기 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제2 도출구로부터 도출한 상기 제2 유체를 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제2 배출 부재를 구비하는, 리액터.
  23. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    각 상기 제1 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 복수의 상기 제1 유로 내로의 제2 유체의 유입을 저지하는 제1 규제벽이 설치되고, 각 상기 제1 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제1 측벽에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 상기 제1 유체를 도입하기 위한 제1 도입구가 형성되고, 각 상기 제1 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 일단 측에, 상기 제1 도입구와 복수의 상기 제1 유로의 상기 제2 방향의 일단 측을 연락하는 제1 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제2 베이스판의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 복수의 상기 제2 유로 내로의 상기 제1 유체의 유입을 저지하는 제2 규제벽이 설치되고, 각 상기 제2 구조체에 있어서의 적어도 어느 하나의 상기 제2 측벽에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 상기 제2 유체를 도입하기 위한 제2 도입구가 형성되고, 각 상기 제2 구조체의 편면에 있어서의 상기 제2 방향의 타단 측에, 상기 제2 도입구와 복수의 상기 제2 유로의 상기 제2 방향의 타단 측을 연락하는 제2 연락 유로가 형성되고,
    각 상기 제1 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제2 구조체 또는 상기 제1 구조체에 접합되고,
    각 상기 제2 규제벽의 단면은, 인접하는 상기 제1 구조체, 상기 제2 구조체, 또는 상기 커버 구조체에 접합되어 있는, 리액터.
  24. 제23항에 있어서,
    복수의 상기 제1 구조체와 복수의 상기 제2 구조체를 혼재하여 적층하여 이루어지는 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제1 도입구로부터 각 상기 제1 유로 내에 상기 제1 유체를 도입하기 위한 중공형의 제1 도입 부재;
    상기 리액터 코어의 상기 제2 방향의 타방 측에 착탈 가능하게 설치되고, 각 상기 제1 유로 내로부터 도출한 생성물을 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제1 배출 부재;
    상기 리액터 코어에 설치되고, 각 상기 제2 도입구로부터 각 상기 제2 유로 내에 상기 제2 유체를 도입하기 위한 중공형의 제2 도입 부재; 및
    상기 리액터 코어의 상기 제2 방향의 일방 측에 착탈 가능하게 설치되고, 각 상기 제2 구조체로부터 도출한 상기 제2 유체를 집합하여 배출시키기 위한 중공형의 제2 배출 부재를 구비하는, 리액터.
  25. 제21항에 있어서,
    각 상기 제1 측벽의 단면, 각 상기 제1 중간벽의 단면 접합 및 각 상기 제1 규제벽의 단면 접합은 각각 확산 접합이고, 각 상기 제2 측벽의 단면, 각 상기 제2 중간벽의 단면 및 각 상기 제2 규제벽의 단면 접합은 각각 확산 접합인, 리액터.
  26. 제7항 또는 제9항에 있어서,
    운전 중에 있어서의 상기 제1 유로 내 및 상기 제2 유로 내의 최대 압력은, 0.0MPaG∼20.0MPaG로 설정되어 있는, 리액터.
  27. 제23항에 있어서,
    각 상기 제1 측벽의 단면, 각 상기 제1 중간벽의 단면 접합 및 각 상기 제1 규제벽의 단면 접합은 각각 확산 접합이고, 각 상기 제2 측벽의 단면, 각 상기 제2 중간벽의 단면 및 각 상기 제2 규제벽의 단면 접합은 각각 확산 접합인, 리액터.
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