JPH0530498B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0530498B2 JPH0530498B2 JP3111386A JP3111386A JPH0530498B2 JP H0530498 B2 JPH0530498 B2 JP H0530498B2 JP 3111386 A JP3111386 A JP 3111386A JP 3111386 A JP3111386 A JP 3111386A JP H0530498 B2 JPH0530498 B2 JP H0530498B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- reaction
- inner tube
- gas
- metal fiber
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は外管と内管とから成る二重管構造を
有し、上記外管と内管との間に形成される環状空
間部に触媒が充填された触媒層を有し、上記外管
のガス流と内管のガス流とは一方の端部で連通し
ている反応管を備えた反応装置に関するものであ
る。
有し、上記外管と内管との間に形成される環状空
間部に触媒が充填された触媒層を有し、上記外管
のガス流と内管のガス流とは一方の端部で連通し
ている反応管を備えた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58−124534号公報
に示されたものがあり、その概要を第２図に示
す。図において、１は反応管、２は外管であり、
一端側にエンドキヤツプ４が接続されている。５
は原料ガスを外管２内に導入する導入管、６は外
管２内に外管２と同芯円状に配置された内管で
あ、内管６のガス流と外管２のガス流とは一方の
端部で連通している。即ちエンドキヤツプ４部で
連通している。７は外管２と内管６との間に形成
される環状空間部に触媒３が充填されて形成され
た触媒層、８は触媒３を支持する受け皿、９は内
管６の他方の端部に接続され、内管６内を流れる
反応ガスを反応管１外に導出する導出管であり、
これら２〜９により二重管構造の反応管１が構成
されている。
に示されたものがあり、その概要を第２図に示
す。図において、１は反応管、２は外管であり、
一端側にエンドキヤツプ４が接続されている。５
は原料ガスを外管２内に導入する導入管、６は外
管２内に外管２と同芯円状に配置された内管で
あ、内管６のガス流と外管２のガス流とは一方の
端部で連通している。即ちエンドキヤツプ４部で
連通している。７は外管２と内管６との間に形成
される環状空間部に触媒３が充填されて形成され
た触媒層、８は触媒３を支持する受け皿、９は内
管６の他方の端部に接続され、内管６内を流れる
反応ガスを反応管１外に導出する導出管であり、
これら２〜９により二重管構造の反応管１が構成
されている。
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。原料ガ
スである炭化水素とスチームは、例えば450℃程
度に予熱された後、導入管５より外管２内に導入
され、外管２と内管６との間に形成された触媒層
７内の触媒３と接触する。ここで、原料ガスは水
蒸気改質反応を生じ、H2、CO、CO2、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、燃焼ガス
によつて外管２の外部を加熱する。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７出口の改質
ガス温度（反応温度）として、例えば800℃程度
が採用されている。燃焼ガスの加熱は、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は、受け皿８の複数個の小孔
（図示せず）を通過し、エンドキヤツプ４にて流
れを反転し、内管６を追つて高温のまま導出管９
から反応管１の外に、即ち、系外に導出される。
えば水蒸気改質反応装置を例に説明する。原料ガ
スである炭化水素とスチームは、例えば450℃程
度に予熱された後、導入管５より外管２内に導入
され、外管２と内管６との間に形成された触媒層
７内の触媒３と接触する。ここで、原料ガスは水
蒸気改質反応を生じ、H2、CO、CO2、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、燃焼ガス
によつて外管２の外部を加熱する。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７出口の改質
ガス温度（反応温度）として、例えば800℃程度
が採用されている。燃焼ガスの加熱は、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は、受け皿８の複数個の小孔
（図示せず）を通過し、エンドキヤツプ４にて流
れを反転し、内管６を追つて高温のまま導出管９
から反応管１の外に、即ち、系外に導出される。
従来の反応装置は以上のように構成されてお
り、内管６内の改質ガスと内管６の管壁との熱伝
達率を向上させるため、内管６を小口径として改
質ガスの流速を上げると伝達面積が少なくなり、
逆に、伝熱面積を大きくすると内管６内の改質ガ
スの流速が低下し熱伝達率が低下する。従つて、
エンドキヤツプ４部での800℃程度の改質ガスが、
高温のまま系外に排出され、熱的な無駄があると
いう問題点があつた。
り、内管６内の改質ガスと内管６の管壁との熱伝
達率を向上させるため、内管６を小口径として改
質ガスの流速を上げると伝達面積が少なくなり、
逆に、伝熱面積を大きくすると内管６内の改質ガ
スの流速が低下し熱伝達率が低下する。従つて、
エンドキヤツプ４部での800℃程度の改質ガスが、
高温のまま系外に排出され、熱的な無駄があると
いう問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたものであり、熱的な無駄を除去するこ
とができる反応装置を得ることを目的とする。
になされたものであり、熱的な無駄を除去するこ
とができる反応装置を得ることを目的とする。
この発明に係る反応装置は、内管内に金属繊維
絡合体を配置したものである。
絡合体を配置したものである。
この発明における反応装置は、内管内に配置さ
れた金属繊維絡合体によつて、内管内を通る高温
ガスの流れを乱し、かつ固体輻射をも利用して高
温ガス顕熱を有効に内管管壁に伝えるものであ
る。
れた金属繊維絡合体によつて、内管内を通る高温
ガスの流れを乱し、かつ固体輻射をも利用して高
温ガス顕熱を有効に内管管壁に伝えるものであ
る。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、１は反応管、２は外管、３
は触媒、４はエンドキヤツプ、６は内管であり、
従来のものよりやや大きい口径としている。７は
触媒層、８は受け皿であり、複数個の小孔８ａが
設けられている。１０は内管６内に配置された例
えばタワシ状の金属繊維絡合体であり、図は一例
として円柱状に形成されている。
る。第１図において、１は反応管、２は外管、３
は触媒、４はエンドキヤツプ、６は内管であり、
従来のものよりやや大きい口径としている。７は
触媒層、８は受け皿であり、複数個の小孔８ａが
設けられている。１０は内管６内に配置された例
えばタワシ状の金属繊維絡合体であり、図は一例
として円柱状に形成されている。
次に動作について説明する。原料ガスである炭
化水素とスチームは、例えば450℃程度に予熱さ
れた後、従来と同様に導入管５より外管２内に導
入され、触媒層７内で触媒３と接触し、水蒸気改
質反応を生じる。反応の終了した高温の改質ガス
は、受け皿８の複数個の小孔８ａを通過し、エン
ドキヤツプ４にて流れを反転し、内管６を通つて
ま導出管９から系外に排出される。
化水素とスチームは、例えば450℃程度に予熱さ
れた後、従来と同様に導入管５より外管２内に導
入され、触媒層７内で触媒３と接触し、水蒸気改
質反応を生じる。反応の終了した高温の改質ガス
は、受け皿８の複数個の小孔８ａを通過し、エン
ドキヤツプ４にて流れを反転し、内管６を通つて
ま導出管９から系外に排出される。
高温の改質ガスは、金属繊維絡合体１０中を通
過する時、金属繊維絡合体１０との接触面積が大
きく、かつ金属繊維絡合体１０によつて流れを乱
されるため、その顕熱が有効に金属繊維絡合体１
０に与えられる。これによつて熱せられた金属繊
維絡合体１０は固体輻射によつて、内管６へ輻射
加熱を行う。このように内管６を通る高温の改質
ガスの顕熱を金属繊維絡合体１０によつて有効に
吸収して内管６の管壁を通して触媒層７内を流れ
る原料ガス若しくは改質ガスに熱伝達することが
でき、触媒層７内における原料ガスと触媒３との
水蒸気改質反応の反応効率を向上させることがで
きる。
過する時、金属繊維絡合体１０との接触面積が大
きく、かつ金属繊維絡合体１０によつて流れを乱
されるため、その顕熱が有効に金属繊維絡合体１
０に与えられる。これによつて熱せられた金属繊
維絡合体１０は固体輻射によつて、内管６へ輻射
加熱を行う。このように内管６を通る高温の改質
ガスの顕熱を金属繊維絡合体１０によつて有効に
吸収して内管６の管壁を通して触媒層７内を流れ
る原料ガス若しくは改質ガスに熱伝達することが
でき、触媒層７内における原料ガスと触媒３との
水蒸気改質反応の反応効率を向上させることがで
きる。
尚、上記実施例では金属繊維絡合体１０が円柱
状の場合について述べたが、非円柱状からなるも
のとしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
状の場合について述べたが、非円柱状からなるも
のとしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。
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、これに限らず他の反応装
置にも適用し得ることができ、上記実施例と同様
の効果を奏する。
場合について述べたが、これに限らず他の反応装
置にも適用し得ることができ、上記実施例と同様
の効果を奏する。
この発明は以上説明した通り、内管内に金属繊
維絡合体を配設し、内管内を通る高温のガス顕熱
を金属繊維絡合体によつてに吸収し、吸収した高
温のガス顕熱を内管の管壁を通して触媒層内のガ
スに熱伝達するようにしたので、高温のガス顕熱
を有効に利用して触媒層内の反応効率を向上させ
ることができ、熱的な無駄を除去できる効果があ
る。
維絡合体を配設し、内管内を通る高温のガス顕熱
を金属繊維絡合体によつてに吸収し、吸収した高
温のガス顕熱を内管の管壁を通して触媒層内のガ
スに熱伝達するようにしたので、高温のガス顕熱
を有効に利用して触媒層内の反応効率を向上させ
ることができ、熱的な無駄を除去できる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による反応装置を
示す要部縦断面図、第２図は従来の反応装置を示
す縦断面図である。 図において、１は反応管、２は外管、３は触
媒、６は内管、７は触媒層、１０は金属繊維絡合
体である。尚、図中同一符号は同一又は相当部分
を示す。
示す要部縦断面図、第２図は従来の反応装置を示
す縦断面図である。 図において、１は反応管、２は外管、３は触
媒、６は内管、７は触媒層、１０は金属繊維絡合
体である。尚、図中同一符号は同一又は相当部分
を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外管と内管とから成る二重管構造を有し、上
記外管と内管との間に形成される環状空間部に触
媒が充填された触媒層を有し、上記外管のガス流
と内管のガス流とは一方の端部で連通している反
応管を備えた反応装置において、上記内管内に金
属繊維絡合体を備えたことを特徴とする反応装
置。 ２ 金属繊維絡合体は円柱状に形成されたことを
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 |
|---|---|---|---|
| JP3111386A JPS62186934A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111386A JPS62186934A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186934A JPS62186934A (ja) | 1987-08-15 |
| JPH0530498B2 true JPH0530498B2 (ja) | 1993-05-10 |
Family
ID=12322345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3111386A Granted JPS62186934A (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | 反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186934A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60104439T2 (de) * | 2000-09-26 | 2005-01-13 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Stabförmiger einsatz für reaktionsrohre |
| CN105319091B (zh) * | 2014-12-30 | 2018-01-23 | 武汉迪华思科技有限公司 | 双通道样品处理管 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP3111386A patent/JPS62186934A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62186934A (ja) | 1987-08-15 |
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