JPH049198B2 - - Google Patents
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- JPH049198B2 JPH049198B2 JP59013510A JP1351084A JPH049198B2 JP H049198 B2 JPH049198 B2 JP H049198B2 JP 59013510 A JP59013510 A JP 59013510A JP 1351084 A JP1351084 A JP 1351084A JP H049198 B2 JPH049198 B2 JP H049198B2
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- fin
- radial
- present
- catalyst
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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
- B01J8/06—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 in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
- B01J8/062—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 in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes being installed in a furnace
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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)
- Industrial Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は燃料改質装置に関し、特に全体の熱貫
流率が高くコンパクトな設計が可能な燃料改質装
置用触媒管に関する。
流率が高くコンパクトな設計が可能な燃料改質装
置用触媒管に関する。
水蒸気改質反応等を行う燃料改質装置として
は、第１図に示すような二重管式触媒管が知られ
ている。これは外筒１と内筒２よりなる二重管の
円環部に触媒３を充填し、管外熱源より加熱を受
け反応を行うもので、単管式のものに比べよりコ
ンパクトな設計が可能な点で有利であるが、本発
明者らの検討によればなお次に述べるように改善
の余地がある。
は、第１図に示すような二重管式触媒管が知られ
ている。これは外筒１と内筒２よりなる二重管の
円環部に触媒３を充填し、管外熱源より加熱を受
け反応を行うもので、単管式のものに比べよりコ
ンパクトな設計が可能な点で有利であるが、本発
明者らの検討によればなお次に述べるように改善
の余地がある。
即ち、上記触媒層３内における半径方向の温度
分布実測例を第２図に示すが、図中実線で示され
る分布Ａのようになお急勾配となつており、この
事実は外部熱源からの熱を触媒層３に伝える場合
の熱抵抗が大きいことを示し、該接触管全体の熱
貫流率も小さくなつている。なお第２図中の符号
１〜３は第１図と同じ部分を意味する。
分布実測例を第２図に示すが、図中実線で示され
る分布Ａのようになお急勾配となつており、この
事実は外部熱源からの熱を触媒層３に伝える場合
の熱抵抗が大きいことを示し、該接触管全体の熱
貫流率も小さくなつている。なお第２図中の符号
１〜３は第１図と同じ部分を意味する。
本発明の目的は、上記した従来の触媒反応管を
改良して、全体の熱貫流率が向上しよりコンパク
トな設計が可能な燃料改質装置を提供することに
ある。
改良して、全体の熱貫流率が向上しよりコンパク
トな設計が可能な燃料改質装置を提供することに
ある。
ここで、第２図における温度分布がＡのように
なる原因は、触媒の化学反応性に比べ、触媒管の
熱伝導性が不足しているためである。そこで本発
明者らは、触媒管の熱伝導性を向上をはかつて温
度分布が第２図のＢに示されるような触媒管を得
るべく研究の結果、触媒層３内に熱伝導促進材を
挿入することにより、総合熱貫流量率を増加させ
ることを考えつき、本発明の熱料改質装置に到達
した。
なる原因は、触媒の化学反応性に比べ、触媒管の
熱伝導性が不足しているためである。そこで本発
明者らは、触媒管の熱伝導性を向上をはかつて温
度分布が第２図のＢに示されるような触媒管を得
るべく研究の結果、触媒層３内に熱伝導促進材を
挿入することにより、総合熱貫流量率を増加させ
ることを考えつき、本発明の熱料改質装置に到達
した。
すなわち、本発明は二重管式触媒管を外部熱源
によつて加熱する手段と、その内部の外筒と内筒
よりなる二重管の円環部に充填された触媒層中に
半径方向に熱伝導促進を行うラジアルストレート
フイン、スパイラルフイン又はラジアルチツプフ
インを設けてなることを特徴とする熱料改質装置
である。
によつて加熱する手段と、その内部の外筒と内筒
よりなる二重管の円環部に充填された触媒層中に
半径方向に熱伝導促進を行うラジアルストレート
フイン、スパイラルフイン又はラジアルチツプフ
インを設けてなることを特徴とする熱料改質装置
である。
ここでラジアルストレートフイン、スパイラル
フイン及びラジアルチツプフインは熱伝導促進材
として熱の良伝導体例えば金属等で構成される。
フイン及びラジアルチツプフインは熱伝導促進材
として熱の良伝導体例えば金属等で構成される。
以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例の説明図であつて、
図中１は外部に加熱熱源を有する二重管式水蒸気
改質反応用触媒管の外筒、２は内筒、３は外筒１
と内筒２の間に挿入されたラジアルストレートフ
イン、４は該フイン３の上部フランジ、５は下部
フランジであつて４，５は共にフインの支持を兼
ねる。第４図はこのラジアルストレートフインの
見取図であつて、上下部フランジ４，５には夫々
ガス通過用の大きな開口部があり、特に下部フラ
ンジ５については、触媒支持用の多孔板又はワイ
ヤメツシユ板６が設置されている。
図中１は外部に加熱熱源を有する二重管式水蒸気
改質反応用触媒管の外筒、２は内筒、３は外筒１
と内筒２の間に挿入されたラジアルストレートフ
イン、４は該フイン３の上部フランジ、５は下部
フランジであつて４，５は共にフインの支持を兼
ねる。第４図はこのラジアルストレートフインの
見取図であつて、上下部フランジ４，５には夫々
ガス通過用の大きな開口部があり、特に下部フラ
ンジ５については、触媒支持用の多孔板又はワイ
ヤメツシユ板６が設置されている。
本装置は管軸方向に任意の数積重ねることによ
つて、あらゆる管長に対応することができる。
つて、あらゆる管長に対応することができる。
外部熱源より外筒１の外側に与えられた熱は、
外筒１と内筒２の間に形成される円環部に充填さ
れた触媒層７において、通過する反応ガスに水蒸
気改質反応を起させる。この反応は吸熱反応であ
るため、従来装置では第２図のＡのような温度分
布を示し、半径方向に非常に大きな温度勾配を有
しているが、これは既述のように触媒による化学
反応に、触媒管の熱伝導が追いつかないためであ
る。
外筒１と内筒２の間に形成される円環部に充填さ
れた触媒層７において、通過する反応ガスに水蒸
気改質反応を起させる。この反応は吸熱反応であ
るため、従来装置では第２図のＡのような温度分
布を示し、半径方向に非常に大きな温度勾配を有
しているが、これは既述のように触媒による化学
反応に、触媒管の熱伝導が追いつかないためであ
る。
本発明装置では金属等の熱の良伝導体によつて
構成されるラジアルフイン３を設置し、すみやか
に半径方向に熱を伝えるので、なだらかな温度分
布（第２図のＢ）を得ることができる。これは触
媒管の熱貫流率を増大させることを意味し、従つ
てコンパクトな改質装置の設計が可能となる。
構成されるラジアルフイン３を設置し、すみやか
に半径方向に熱を伝えるので、なだらかな温度分
布（第２図のＢ）を得ることができる。これは触
媒管の熱貫流率を増大させることを意味し、従つ
てコンパクトな改質装置の設計が可能となる。
第５図は本発明の別の実施例の説明図であり、
ラジアルストレートフイン３の代りに、スパイラ
ルフイン８を用いたもので、半径方向の熱伝導促
進に加えて、反応ガスに旋回流を与え、ガスのミ
キシングによる温度均一効果を伴せて得られるも
のである。
ラジアルストレートフイン３の代りに、スパイラ
ルフイン８を用いたもので、半径方向の熱伝導促
進に加えて、反応ガスに旋回流を与え、ガスのミ
キシングによる温度均一効果を伴せて得られるも
のである。
また第６図に示す本発明の実施例は内筒２にラ
ジアルチツプフイン９を取付け、同等を効果を生
むものである。
ジアルチツプフイン９を取付け、同等を効果を生
むものである。
更に、第７図及び第８図に示す本発明の実施例
はラジアルフインの応用として、半径方向のガス
流を一旦完全に集合ミキシングするため、上部フ
ランジ１０及び下部フランジ１１に傾斜をつけの
ど部１２通過時にガスミキシングと高流速による
温度均一効果を伴せて得られるものである。
はラジアルフインの応用として、半径方向のガス
流を一旦完全に集合ミキシングするため、上部フ
ランジ１０及び下部フランジ１１に傾斜をつけの
ど部１２通過時にガスミキシングと高流速による
温度均一効果を伴せて得られるものである。
なお本発明の実施例としては二重管の場合のみ
を挙げて説明したが、単一触媒管においても、本
発明が応用できることは当然である。
を挙げて説明したが、単一触媒管においても、本
発明が応用できることは当然である。
以上詳述したところからも明らかなように、本
発明の燃料改質装置の効果は次の如くである。
発明の燃料改質装置の効果は次の如くである。
(1) 触媒層内に熱伝導促進材を挿入してあるの
で、総合熱貫流率が向上する。
で、総合熱貫流率が向上する。
(2) スパイラルフイン、ラジアルチツプフイン或
は反応ガスのミキシング部を設けることによ
り、熱伝導促進のみならず温度均一効果も得
て、温度分布がより改善される。
は反応ガスのミキシング部を設けることによ
り、熱伝導促進のみならず温度均一効果も得
て、温度分布がより改善される。
したがつて本発明装置は燃料電池用及び化学プ
ラント用燃料改質装置に応用して多大の効果をも
たらし、よりコンパクトな設計が可能となるので
経済的にも有利である。
ラント用燃料改質装置に応用して多大の効果をも
たらし、よりコンパクトな設計が可能となるので
経済的にも有利である。
第１図：従来の二重管式燃料改質用触媒管の説
明図。第２図：触媒層内での温度分布を示す図。
横軸は管中心からの距離、縦軸は温度を表す。第
３図：本発明の一実施例の説明図。第４図：第３
図のラジアルストレートフインの見取図。第５
図：本発明の別の実施例におけるスパイラルフイ
ンの見取図。第６図：本発明のさらに別の実施例
におけるラジアルチツプフインの見取図。第７
図：本発明のまた別の実施例におけるラジアルス
トレートフインの応用を説明する図。第８図：第
７図のラジアルストレートフインの見取図。
明図。第２図：触媒層内での温度分布を示す図。
横軸は管中心からの距離、縦軸は温度を表す。第
３図：本発明の一実施例の説明図。第４図：第３
図のラジアルストレートフインの見取図。第５
図：本発明の別の実施例におけるスパイラルフイ
ンの見取図。第６図：本発明のさらに別の実施例
におけるラジアルチツプフインの見取図。第７
図：本発明のまた別の実施例におけるラジアルス
トレートフインの応用を説明する図。第８図：第
７図のラジアルストレートフインの見取図。
Claims (1)
- １ 二重管式触媒管を外部熱源によつて加熱する
手段と、その内部の外筒と内筒よりなる二重管の
円環部に充填された触媒層中に半径方向に熱伝導
促進を行うラジアルストレートフイン、スパイラ
ルフイン又はラジアルチツプフインを設けてなる
ことを特徴とする燃料改質装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1351084A JPS60158294A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 燃料改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1351084A JPS60158294A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 燃料改質装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60158294A JPS60158294A (ja) | 1985-08-19 |
| JPH049198B2 true JPH049198B2 (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=11835136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1351084A Granted JPS60158294A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 燃料改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60158294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056468A1 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 水素生成装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06287003A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Chubu Electric Power Co Inc | 燃料改質装置 |
| DE60104439T2 (de) * | 2000-09-26 | 2005-01-13 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Stabförmiger einsatz für reaktionsrohre |
| US20020132147A1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-09-19 | Yong Gao | Chambered reactor for fuel processing |
| DE102005001952A1 (de) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Man Dwe Gmbh | Rohrbündelreaktor zur Durchführung exothermer oder endothermer Gasphasenreaktionen |
| JP4809117B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2011-11-09 | 株式会社豊田中央研究所 | 熱交換型改質器及び改質装置 |
| KR100859939B1 (ko) * | 2006-11-02 | 2008-09-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 예열부를 갖는 개질기용 개질반응부 및 이의 제조방법 |
| JP5389525B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2014-01-15 | 日本パイオニクス株式会社 | アンモニア分解筒 |
| US8071247B2 (en) * | 2010-10-28 | 2011-12-06 | Clearedge Power, Inc. | Radiative heat transfer via fins in a steam reformer |
| JP6609790B2 (ja) * | 2015-03-12 | 2019-11-27 | 有限会社坂本石灰工業所 | 吸着剤収納容器 |
| FR3059394B1 (fr) * | 2016-11-30 | 2019-06-21 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif d’homogeneisation de la distribution d’un fluide refrigerant a l’interieur de tubes d’un echangeur de chaleur constitutif d’un circuit de fluide refrigerant |
| EP3548824B1 (fr) * | 2016-11-30 | 2023-03-29 | Valeo Systemes Thermiques | Dispositif d'homogénéisation de la distribution d'un fluide réfrigérant à l'intérieur de tubes d'un échangeur de chaleur constitutif d'un circuit de fluide réfrigérant |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033977A (ja) * | 1973-07-30 | 1975-04-02 | ||
| JPS5514802A (en) * | 1978-06-30 | 1980-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Treating method for molten metal generated at reduction treatment for slag from steel manufacture |
| JPS5417187A (en) * | 1978-07-18 | 1979-02-08 | Yamamoto Hisashige | Production of cancer controlling substance |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP1351084A patent/JPS60158294A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056468A1 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 水素生成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60158294A (ja) | 1985-08-19 |
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