JPH01266843A - 反応装置 - Google Patents
反応装置Info
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- JPH01266843A JPH01266843A JP9758288A JP9758288A JPH01266843A JP H01266843 A JPH01266843 A JP H01266843A JP 9758288 A JP9758288 A JP 9758288A JP 9758288 A JP9758288 A JP 9758288A JP H01266843 A JPH01266843 A JP H01266843A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/02—Chemical 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
- B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は反応管内において原料である例えば炭化水素
等の改質反応を行う反応装置に関するものである。
等の改質反応を行う反応装置に関するものである。
従来装置として例えば特開昭６２−２７３０４号公報に
示されたものがあり、その概略を第３図に示す。第３図
において、（１）は内管、（２）は内管（１）の外周側
に同心状に配設された外管、（８）は外管（２）の一端
側に配設されたエンドキャップであり、内管（υと外管
（２）との間に形成された環状部と内管（１）内とを連
通する。（４）は内管（１）と外管（２）との間の環状
部に触媒（５）が充填されて形成された触媒層、（６）
は触媒（５）を保持する受は皿、（７）は内管（１）内
に配設された伝熱促進部材であり、これら（１）〜（γ
）により反応管（１１１０）が構成されている。（８）
はエンドキャップ（８１の外周側に配設されたエンドキ
ャップ断熱材、（０）は原料ガスであり、触媒層（４）
に導入され触媒（５）との間で改質反応が行われる。α
０）は触媒層（４）からエンドキャップ（８１内に流出
する改質ガスであり、内管（１）内を流通し系外（図示
せず）に導出される・この時改質ガス（１０）の熱が伝
熱促進部材（７）に回収され内管（１）の管壁を介して
触媒層（４）に伝達されるようになっている。αυは加
熱ガスとしての燃焼ガスであり、反応管（１００）の外
周側、即ち、外管（２）の外周側が燃焼ガス０１）の燃
焼ガス通路０ｚとなる。
示されたものがあり、その概略を第３図に示す。第３図
において、（１）は内管、（２）は内管（１）の外周側
に同心状に配設された外管、（８）は外管（２）の一端
側に配設されたエンドキャップであり、内管（υと外管
（２）との間に形成された環状部と内管（１）内とを連
通する。（４）は内管（１）と外管（２）との間の環状
部に触媒（５）が充填されて形成された触媒層、（６）
は触媒（５）を保持する受は皿、（７）は内管（１）内
に配設された伝熱促進部材であり、これら（１）〜（γ
）により反応管（１１１０）が構成されている。（８）
はエンドキャップ（８１の外周側に配設されたエンドキ
ャップ断熱材、（０）は原料ガスであり、触媒層（４）
に導入され触媒（５）との間で改質反応が行われる。α
０）は触媒層（４）からエンドキャップ（８１内に流出
する改質ガスであり、内管（１）内を流通し系外（図示
せず）に導出される・この時改質ガス（１０）の熱が伝
熱促進部材（７）に回収され内管（１）の管壁を介して
触媒層（４）に伝達されるようになっている。αυは加
熱ガスとしての燃焼ガスであり、反応管（１００）の外
周側、即ち、外管（２）の外周側が燃焼ガス０１）の燃
焼ガス通路０ｚとなる。
第４図は反応管（１００）が複数加熱炉内に組込まれた
状態を示し、第４図において、（１）〜（４）、（７）
〜Ｑ７Ｊは第３図の構成と同様である。■は加熱炉であ
り、反応管（１００）が複数配設されている。（２１は
加熱炉■に設けられたバーナ、（２２は原料ガス（９）
の導入マニホールド、いは改質ガスα０）の排出マニホ
ールド、Ｕは燃焼ガス０υの排出マニホールド、■は炉
壁断熱材である、尚、バーナ（２１）の燃料、燃焼用空
気等のバーナ（２）に必要なガスの供給ラインは省略し
ている。
状態を示し、第４図において、（１）〜（４）、（７）
〜Ｑ７Ｊは第３図の構成と同様である。■は加熱炉であ
り、反応管（１００）が複数配設されている。（２１は
加熱炉■に設けられたバーナ、（２２は原料ガス（９）
の導入マニホールド、いは改質ガスα０）の排出マニホ
ールド、Ｕは燃焼ガス０υの排出マニホールド、■は炉
壁断熱材である、尚、バーナ（２１）の燃料、燃焼用空
気等のバーナ（２）に必要なガスの供給ラインは省略し
ている。
次に動作について説明する。説明の便宜上、例えば水蒸
気改質反応装置を例に説明する。第３図においで、原料
ガス（９）である炭化水素とスチームは、例えば４５０
°Ｃ程度に予熱された後、内管（１）と外管（２）との
間の環状部に導入され、その環状部に形成された触媒＠
（４）内を流通し触媒（５）と接触する。ここで、原料
ガス（９）は水蒸気改質反応を生じＨ２、Ｃ，１、Ｃｏ
２＋等の混合ガス（改質ガス）となる。水蒸気改質反
応は吸熱反応であり、この熱量を補償するため、燃称ガ
ス（１＋）によって外管（２）の外周側を加熱する。又
、水蒸気改質反応は高温程水素ガス成分が多くなるため
、通常の水素製造プラントでは、触媒層（４）出口の改
質ガス温度（反応温度）として、例えば８００°Ｃ程度
が採用されている。燃焼ガス０１）の加熱は、この改質
ガス温度の上昇にも使用されている。反応の終了した高
温の改質ガス００）は受は皿（６）の小孔（図示せず）
を通過してエンドキャップ（８）内に流出し、流れを反
転して内管（１）内に流入し、内管（１）内を流通する
過程で、伝熱促進部材（７）Ｋよって改質ガスα０）と
内管（１）の管壁との熱伝達が促進され、改質ガス顕熱
が内管（１）の管壁を経て触媒層（４）に回収された後
、改質ガス叫は系外ンζ排出される。加熱源である燃焼
ガス０υは第４図に示すようＶこ加熱炉Ｃ）ｎに設置さ
れたバーナＣ１！ＩＩＫより供給される。一方、反応管
（１００）は加熱炉ω内に配設されているので、燃暁ガ
ス旧）は反応管（１００）の外壁、即ち、外管（２）の
外壁部に沿って流れ、排出マニホールド（２４）から排
出される。この過程で燃焼ガス０υは外管（２）や炉壁
断熱材（２５１を加熱する。エンドキャップ断熱材α２
はこの燃焼ガスαＤにより加熱が不要な所、即ち、触媒
（５）が充填されていないエンドキャップ（８）内の加
熱を防止するものである。尚、原料ガス（９）は導入マ
ニホールド（２渇から導入され各反応管（１００）の触
媒層（４）へ梳通され、改質ガス叫は排出マニホールド
（２３１から排出される。
気改質反応装置を例に説明する。第３図においで、原料
ガス（９）である炭化水素とスチームは、例えば４５０
°Ｃ程度に予熱された後、内管（１）と外管（２）との
間の環状部に導入され、その環状部に形成された触媒＠
（４）内を流通し触媒（５）と接触する。ここで、原料
ガス（９）は水蒸気改質反応を生じＨ２、Ｃ，１、Ｃｏ
２＋等の混合ガス（改質ガス）となる。水蒸気改質反
応は吸熱反応であり、この熱量を補償するため、燃称ガ
ス（１＋）によって外管（２）の外周側を加熱する。又
、水蒸気改質反応は高温程水素ガス成分が多くなるため
、通常の水素製造プラントでは、触媒層（４）出口の改
質ガス温度（反応温度）として、例えば８００°Ｃ程度
が採用されている。燃焼ガス０１）の加熱は、この改質
ガス温度の上昇にも使用されている。反応の終了した高
温の改質ガス００）は受は皿（６）の小孔（図示せず）
を通過してエンドキャップ（８）内に流出し、流れを反
転して内管（１）内に流入し、内管（１）内を流通する
過程で、伝熱促進部材（７）Ｋよって改質ガスα０）と
内管（１）の管壁との熱伝達が促進され、改質ガス顕熱
が内管（１）の管壁を経て触媒層（４）に回収された後
、改質ガス叫は系外ンζ排出される。加熱源である燃焼
ガス０υは第４図に示すようＶこ加熱炉Ｃ）ｎに設置さ
れたバーナＣ１！ＩＩＫより供給される。一方、反応管
（１００）は加熱炉ω内に配設されているので、燃暁ガ
ス旧）は反応管（１００）の外壁、即ち、外管（２）の
外壁部に沿って流れ、排出マニホールド（２４）から排
出される。この過程で燃焼ガス０υは外管（２）や炉壁
断熱材（２５１を加熱する。エンドキャップ断熱材α２
はこの燃焼ガスαＤにより加熱が不要な所、即ち、触媒
（５）が充填されていないエンドキャップ（８）内の加
熱を防止するものである。尚、原料ガス（９）は導入マ
ニホールド（２渇から導入され各反応管（１００）の触
媒層（４）へ梳通され、改質ガス叫は排出マニホールド
（２３１から排出される。
従来の反応装置は以上のように構成されているので、加
熱炉園内に燃焼ガス０υが充満しており炉壁断熱材−を
通じての放熱が多く、そのため炉壁断熱材（２５１を厚
くしなければならなかった。又、加熱炉園内に複数本の
反応管（１００）を設置した場合加熱源が燃焼ガス旧）
からのガス輻射のみならず、炉壁断熱材（ト）からの固
体輻射も関与するため、外管（２）の管壁温度の円周方
向の均一化が達せられなくなり、触媒層（４）内の温度
の均一化も達せられなくなり、改質反応も均一化されな
い。即ち、第５図に示すように例えば７本の反応管（１
００）を稠密に配列した場合、炉壁断熱材−に面した外
管（２）の管壁は、燃焼ガス（１１）からのガス輻射の
みならず炉壁からの固体輻射熱も受ける。その結果、外
管（２）のある特定の長手方向位置における円周方向温
度分布は、炉壁に面した所が高く、炉中心に面した所が
低くなる。更に、炉中心に位置する反応管（１００）の
外管（２）の管壁の円周方向温度分布は比較的均一とな
るが、炉壁に面して配列された反応管（１００）より低
い温度となる。従って、各反応管（１００）における改
質反応が不均一となる。又、反応管（１００）の管材料
、特に燃焼ガスＯＤに曝される外管（２）は例えば１０
００’ Ｃ近くの高温になる。この温度レベルでは温度
の違いによる材料寿命の低下は著しいものがある。従っ
て、反応管（ｌＯＯ）の均一加熱が出来ず、部分的Ｋ
ＩＭｉ度の高い所があると、この温度により反応管（１
００）の管材料の寿命が規定されてしまい、長寿命化が
計られなくなる。
熱炉園内に燃焼ガス０υが充満しており炉壁断熱材−を
通じての放熱が多く、そのため炉壁断熱材（２５１を厚
くしなければならなかった。又、加熱炉園内に複数本の
反応管（１００）を設置した場合加熱源が燃焼ガス旧）
からのガス輻射のみならず、炉壁断熱材（ト）からの固
体輻射も関与するため、外管（２）の管壁温度の円周方
向の均一化が達せられなくなり、触媒層（４）内の温度
の均一化も達せられなくなり、改質反応も均一化されな
い。即ち、第５図に示すように例えば７本の反応管（１
００）を稠密に配列した場合、炉壁断熱材−に面した外
管（２）の管壁は、燃焼ガス（１１）からのガス輻射の
みならず炉壁からの固体輻射熱も受ける。その結果、外
管（２）のある特定の長手方向位置における円周方向温
度分布は、炉壁に面した所が高く、炉中心に面した所が
低くなる。更に、炉中心に位置する反応管（１００）の
外管（２）の管壁の円周方向温度分布は比較的均一とな
るが、炉壁に面して配列された反応管（１００）より低
い温度となる。従って、各反応管（１００）における改
質反応が不均一となる。又、反応管（１００）の管材料
、特に燃焼ガスＯＤに曝される外管（２）は例えば１０
００’ Ｃ近くの高温になる。この温度レベルでは温度
の違いによる材料寿命の低下は著しいものがある。従っ
て、反応管（ｌＯＯ）の均一加熱が出来ず、部分的Ｋ
ＩＭｉ度の高い所があると、この温度により反応管（１
００）の管材料の寿命が規定されてしまい、長寿命化が
計られなくなる。
この発明は上記のような課題に鑑みてなされたちのであ
り、管壁温度の均一化が計れる反応装置を提供すること
を目的とする。
り、管壁温度の均一化が計れる反応装置を提供すること
を目的とする。
この発明に係る反応装置は、高温ガスが内部を流通する
内管とその内管の外周側で同心状に配設された外管との
間に同心状に中間管を配設し、内管と中間管との間Ｖこ
第１の環状部、中間管と外管との間に第２の環状部をそ
れぞれ形成し、第１の環状部に触媒を充填して触媒層を
形成し、内管と外管のそれぞれの他端に第１の環状部と
第２の環状部とを連通し触媒層から流出するガスを第２
の環状部に流入される環状エンドキャップを配設したも
のである。
内管とその内管の外周側で同心状に配設された外管との
間に同心状に中間管を配設し、内管と中間管との間Ｖこ
第１の環状部、中間管と外管との間に第２の環状部をそ
れぞれ形成し、第１の環状部に触媒を充填して触媒層を
形成し、内管と外管のそれぞれの他端に第１の環状部と
第２の環状部とを連通し触媒層から流出するガスを第２
の環状部に流入される環状エンドキャップを配設したも
のである。
この発明における反応装置は、内管の内部を加熱源であ
る高温ガスが流通し、その高温ガスＶＣより内管が加熱
され、内管の管壁を通して第１の環状部に形成された触
媒層内が加熱され、原料が触媒層を流通して生成された
ガスは環状エンドキャップ内に流出し第２の環状部を流
通する。
る高温ガスが流通し、その高温ガスＶＣより内管が加熱
され、内管の管壁を通して第１の環状部に形成された触
媒層内が加熱され、原料が触媒層を流通して生成された
ガスは環状エンドキャップ内に流出し第２の環状部を流
通する。
以下、この発明の一実施例を第１図ＶＣ基づいて説明す
る。第１図において、（９）は原料ガス、（拘は改質ガ
ス、（３１）は内管、（３２）は内管（３１）の外周側
で同心状に配設された外管、（３３）は内管（３１）と
外管（３２）との間に同心状に配設された中間管、（３
４）は内管（３１）と中間管（３３）との間に形成され
原料ガス（９）が導入される第１の環状部、（３５）は
第１の環状部（３４）に触媒（３６）が充填されて形成
された触媒層、（３７）は中間管（３３）と外管（３２
）との間に形成され原料ガス（９）が触媒７ｍ （３５
）を流通することにより改質反応が行われて生成された
改質ガスα０）が流通する第２の環状部、（３８）は内
管（３１） 、外管（３２）のそれぞれの他端Ｖこ配設
された環状エンドキャップであり、第１の環状部（３４
）と第２の環状部（３７）とを連通し、触媒！ （３５
）から流出する改質ガス００）を反転させて第２の環状
部（３７）に流入させ、第２の環状部（３７）内を原料
ガス（９）の流通方向と逆方向に流通させる。（３９）
は触媒（３６）を保持する受は皿であり、複数のガス流
通孔（図示せず）が形成されており、これら（３１）〜
（３９） Ｋより環状の反応管（２０ｏ）が構成されて
いる、（４０）は環状エンドキャップ（３８）を囲繞し
て配設された環状のエンドキャップ断熱材、 （４１
）は加熱ガスである高温の燃焼ガス、（４２）は燃焼ガ
ス（４１）の流通路であり、内管（３１）内に設けられ
ているっ 又、第２図は反応管（２００）が複数加熱炉内に組込ま
れた状態を示し、第２図において、（９）、 （１０）
。
る。第１図において、（９）は原料ガス、（拘は改質ガ
ス、（３１）は内管、（３２）は内管（３１）の外周側
で同心状に配設された外管、（３３）は内管（３１）と
外管（３２）との間に同心状に配設された中間管、（３
４）は内管（３１）と中間管（３３）との間に形成され
原料ガス（９）が導入される第１の環状部、（３５）は
第１の環状部（３４）に触媒（３６）が充填されて形成
された触媒層、（３７）は中間管（３３）と外管（３２
）との間に形成され原料ガス（９）が触媒７ｍ （３５
）を流通することにより改質反応が行われて生成された
改質ガスα０）が流通する第２の環状部、（３８）は内
管（３１） 、外管（３２）のそれぞれの他端Ｖこ配設
された環状エンドキャップであり、第１の環状部（３４
）と第２の環状部（３７）とを連通し、触媒！ （３５
）から流出する改質ガス００）を反転させて第２の環状
部（３７）に流入させ、第２の環状部（３７）内を原料
ガス（９）の流通方向と逆方向に流通させる。（３９）
は触媒（３６）を保持する受は皿であり、複数のガス流
通孔（図示せず）が形成されており、これら（３１）〜
（３９） Ｋより環状の反応管（２０ｏ）が構成されて
いる、（４０）は環状エンドキャップ（３８）を囲繞し
て配設された環状のエンドキャップ断熱材、 （４１
）は加熱ガスである高温の燃焼ガス、（４２）は燃焼ガ
ス（４１）の流通路であり、内管（３１）内に設けられ
ているっ 又、第２図は反応管（２００）が複数加熱炉内に組込ま
れた状態を示し、第２図において、（９）、 （１０）
。
、 （３１）〜（３８） 、 （４０）〜（４２）は第
１図の構成と同様である。（２０１）は加熱炉であり、
反応管（２００）が複数配設されている。（２１１）は
加熱炉（２０１）に設けられたバーナ、（２２１）は原
料ガス（９）の導入マニホールド、（２３１）は改質ガ
スα０）の排出マニホールド、（２４１）は燃焼ガス（
４１）の排出マニホールド、（２５１）は炉壁断熱材、
（４３）は反応管（２００）の外周側、即ち、外管（３
２）の外周側に配設された断熱材であり、図は一例とし
て外管（３２）と外管（３２）との間及び外管（３２）
と炉壁断熱材（２５１）との間Ｖこ配設されている。従
って燃焼ガス（４１）は内管（３１）内の流通路（４２
）のみを流通することになる。尚、バーナ（２１１）の
燃料、燃焼用空気等のバーナ（２１１）に必要なガスの
供給ラインは省略している。
１図の構成と同様である。（２０１）は加熱炉であり、
反応管（２００）が複数配設されている。（２１１）は
加熱炉（２０１）に設けられたバーナ、（２２１）は原
料ガス（９）の導入マニホールド、（２３１）は改質ガ
スα０）の排出マニホールド、（２４１）は燃焼ガス（
４１）の排出マニホールド、（２５１）は炉壁断熱材、
（４３）は反応管（２００）の外周側、即ち、外管（３
２）の外周側に配設された断熱材であり、図は一例とし
て外管（３２）と外管（３２）との間及び外管（３２）
と炉壁断熱材（２５１）との間Ｖこ配設されている。従
って燃焼ガス（４１）は内管（３１）内の流通路（４２
）のみを流通することになる。尚、バーナ（２１１）の
燃料、燃焼用空気等のバーナ（２１１）に必要なガスの
供給ラインは省略している。
次に動作について説明する。原料ガス（９）である炭化
水素とスチームは、例えば４５０°Ｃ程度に予熱された
後、導入マニホールド（２２１）から導入され、各反応
管（２００）の内管（３１）と中間管（３３）との間の
第１環状部（３４）内に導入され、その第１の環状部（
３４）に形成された触媒層（３５）内を流通し触媒（３
６）と接触する。ここで、原料ガス（９）は水蒸気改質
反応を生じ、Ｈ２，００，ＣＯ２，等の混合ガス（改質
ガス）となる。反応の終了した高温（約８０ｏ。
水素とスチームは、例えば４５０°Ｃ程度に予熱された
後、導入マニホールド（２２１）から導入され、各反応
管（２００）の内管（３１）と中間管（３３）との間の
第１環状部（３４）内に導入され、その第１の環状部（
３４）に形成された触媒層（３５）内を流通し触媒（３
６）と接触する。ここで、原料ガス（９）は水蒸気改質
反応を生じ、Ｈ２，００，ＣＯ２，等の混合ガス（改質
ガス）となる。反応の終了した高温（約８０ｏ。
Ｃ程度）の改質ガス１２０）は受は皿（３９）のガス流
通孔（図示せず）を通過して環状エンドキャップ（３８
）内に流出し、流れを反転して中間管（３３）と外管（
３２）との間の第２の環状部（３７）内に流入し、その
第２の環状部（３７）内を原料ガス（９）の流通方向と
は逆方向に流通する。第２の環状部（３７）を流通する
過程で、改質ガス←０）と中間管（３３）との熱伝達が
促進され、改質ガス顕熱が中間管（３３）の管壁を経て
触媒層（３５）に回収された後、改質ガスαＯ）は排出
マニホールド（２３１）から系外に排出される。加熱源
である燃焼ガス（４１）は加熱炉（２０１）に設置され
たバーナ（２１１）より供給され、その燃焼ガス（４１
）は反応管（２００）の内部、即ち、内管（３１）の内
部の流通路（４２）を内管（３１）の内壁部に沿って流
れ、排出マニホールド（２４１）から排出される。この
過程で燃焼ガス（４１）は内管（３１）を加熱する。エ
ンドキャップ断熱材（４０）はこの燃焼ガス（４１）に
より加熱が不要な所、即ち、触媒（３６）が充填されて
いない環状エンドキャップ（３８）内の加熱を防止する
ものである。
通孔（図示せず）を通過して環状エンドキャップ（３８
）内に流出し、流れを反転して中間管（３３）と外管（
３２）との間の第２の環状部（３７）内に流入し、その
第２の環状部（３７）内を原料ガス（９）の流通方向と
は逆方向に流通する。第２の環状部（３７）を流通する
過程で、改質ガス←０）と中間管（３３）との熱伝達が
促進され、改質ガス顕熱が中間管（３３）の管壁を経て
触媒層（３５）に回収された後、改質ガスαＯ）は排出
マニホールド（２３１）から系外に排出される。加熱源
である燃焼ガス（４１）は加熱炉（２０１）に設置され
たバーナ（２１１）より供給され、その燃焼ガス（４１
）は反応管（２００）の内部、即ち、内管（３１）の内
部の流通路（４２）を内管（３１）の内壁部に沿って流
れ、排出マニホールド（２４１）から排出される。この
過程で燃焼ガス（４１）は内管（３１）を加熱する。エ
ンドキャップ断熱材（４０）はこの燃焼ガス（４１）に
より加熱が不要な所、即ち、触媒（３６）が充填されて
いない環状エンドキャップ（３８）内の加熱を防止する
ものである。
以上のように燃焼ガス（４１）は内管（：３１）の内部
のみを流通するので、その燃焼ガス（４１）によって内
管（３１）の管壁は均一に加熱され、内管（３１）の管
壁を通して触媒層（３５）内を均一に加熱することがで
き、均一な改質反応が得られる。又、バーナ（２１１）
より供給された燃焼ガス（４１）は内管（３１）の内部
を流通させればよいので、燃焼ガス（４１）が充満する
加熱炉（２０１）内の空間（燃焼空間）はバーナ火炎要
分で済む。
のみを流通するので、その燃焼ガス（４１）によって内
管（３１）の管壁は均一に加熱され、内管（３１）の管
壁を通して触媒層（３５）内を均一に加熱することがで
き、均一な改質反応が得られる。又、バーナ（２１１）
より供給された燃焼ガス（４１）は内管（３１）の内部
を流通させればよいので、燃焼ガス（４１）が充満する
加熱炉（２０１）内の空間（燃焼空間）はバーナ火炎要
分で済む。
ところで、反応管（２００）の管壁温度の最高点は、燃
焼ガス（４１）流れの最も上流側でかつエンドキャップ
断熱材（４０）の覆われていない内管（３１）の管壁部
である。この点は炉壁とは直接相対していないので、炉
壁よりの固体輻射加熱は無視でき、内管（３１）内に充
満した燃焼ガス（４１）からのガス輻射が支配的となり
その燃焼ガス（４１）により均一加熱が行える。又、各
反応管（２００）毎の内情（３１）の管壁温度の均一性
は燃焼ガス（４１）の各反応管（２００）への供給計を
均一化することにより均一加熱が行える。これにより反
応管（２００）の長寿命化が図れる。
焼ガス（４１）流れの最も上流側でかつエンドキャップ
断熱材（４０）の覆われていない内管（３１）の管壁部
である。この点は炉壁とは直接相対していないので、炉
壁よりの固体輻射加熱は無視でき、内管（３１）内に充
満した燃焼ガス（４１）からのガス輻射が支配的となり
その燃焼ガス（４１）により均一加熱が行える。又、各
反応管（２００）毎の内情（３１）の管壁温度の均一性
は燃焼ガス（４１）の各反応管（２００）への供給計を
均一化することにより均一加熱が行える。これにより反
応管（２００）の長寿命化が図れる。
尚、上記実施例では各反応管（２００）の外周側に断熱
材（４３）を設けて燃焼ガス（４１）が第２の環状部（
３７）を流通する改質ガスα＠に輻射熱を与えないだめ
の断熱効果を得るようにしたが、断熱材（４３）は必ず
しも設ける必要はなく上記実施例と同様の効果を奏する
。
材（４３）を設けて燃焼ガス（４１）が第２の環状部（
３７）を流通する改質ガスα＠に輻射熱を与えないだめ
の断熱効果を得るようにしたが、断熱材（４３）は必ず
しも設ける必要はなく上記実施例と同様の効果を奏する
。
又、上記実施例では反応管を吊り下げの形にし燃焼ガス
の流れを下から上としたが、上下逆にしてもよい。
の流れを下から上としたが、上下逆にしてもよい。
又、上記実施例では第２の環状部は改質ガス流路として
機能する場合について述へたが、第２の環状部に細線や
邪魔板等を入れて伝熱促進を図ってもよい。
機能する場合について述へたが、第２の環状部に細線や
邪魔板等を入れて伝熱促進を図ってもよい。
ところで、上記説明では水蒸気改質反応装置の場合につ
いて述べたが、−殻内な吸熱もしくは発熱反応装置にも
この発明を適用し得ることは勿論のことである。
いて述べたが、−殻内な吸熱もしくは発熱反応装置にも
この発明を適用し得ることは勿論のことである。
この発明は以上説明した通り、高温ガスが内部を流通す
る内管とその内管の外周側で同心状に配設された外管と
の間に同心状に中間管を配設し、内管と中間管との間に
第１の環状部、中間管と外管との間に第２の環状部をそ
れぞれ形成し、第１の環状部に触媒を充填して触媒層を
形成し、内情と外管のそれぞれの他端に第１の環状部と
第２の環状部とを連通し触媒層から流出するガスを第２
の環状部に流入される環状エンドキャップを配設したこ
とにより、内管内を流通する高温ガスによって内管が加
熱されるので、内管の管壁温度の均一化が図れる。
る内管とその内管の外周側で同心状に配設された外管と
の間に同心状に中間管を配設し、内管と中間管との間に
第１の環状部、中間管と外管との間に第２の環状部をそ
れぞれ形成し、第１の環状部に触媒を充填して触媒層を
形成し、内情と外管のそれぞれの他端に第１の環状部と
第２の環状部とを連通し触媒層から流出するガスを第２
の環状部に流入される環状エンドキャップを配設したこ
とにより、内管内を流通する高温ガスによって内管が加
熱されるので、内管の管壁温度の均一化が図れる。
第１図はこの発明の一実施例による反応装置を示す断面
図、第２図はこの発明に係る反応装置を加熱炉に組込ん
だ状態を示す断面図、第３図は従来の反応装置を示す断
面図、第４図は従来の反応装置を加熱炉に組込んだ状態
を示す断面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線における断面図
である。 図において、（９）は原料ガス、αＯ）は改質ガス、（
３１）は内管、（３２）は外管、（３３）は中間管、（
３４）は第１の環状部、（３５）は触媒層、（３６）は
触媒、（３７）は第２の環状部、（３８）は環状エンド
キャップである。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分？示す。
図、第２図はこの発明に係る反応装置を加熱炉に組込ん
だ状態を示す断面図、第３図は従来の反応装置を示す断
面図、第４図は従来の反応装置を加熱炉に組込んだ状態
を示す断面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線における断面図
である。 図において、（９）は原料ガス、αＯ）は改質ガス、（
３１）は内管、（３２）は外管、（３３）は中間管、（
３４）は第１の環状部、（３５）は触媒層、（３６）は
触媒、（３７）は第２の環状部、（３８）は環状エンド
キャップである。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分？示す。
Claims (2)
- （１）高温ガスが内部を流通する内管と、上記内管の外
周側で同心状に配設された外管と、上記内管と上記外管
との間に同心状に配設された中間管と、上記内管と上記
中間管との間に形成され原料が導入される第１の環状部
と、上記第１の環状部に触媒が充填されて形成された触
媒層と、上記中間管と上記外管との間に形成され上記原
料が上記触媒層を流通することにより生成されるガスが
流通する第２の環状部と、上記内管と上記外管のそれぞ
れの他端に配設され、上記第１の環状部と上記第２の環
状部とを連通し、上記触媒層から流出する上記ガスを上
記第２の環状部に流入させる環状のエンドキャップとを
備えたことを特徴とする反応装置。 - （２）外管の外周側に断熱材が配設されたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9758288A JPH0673626B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9758288A JPH0673626B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01266843A true JPH01266843A (ja) | 1989-10-24 |
| JPH0673626B2 JPH0673626B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=14196238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9758288A Expired - Fee Related JPH0673626B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673626B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243649A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池システムの改質器及び燃料電池システム |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP9758288A patent/JPH0673626B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243649A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池システムの改質器及び燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0673626B2 (ja) | 1994-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |