[發(fā)明專(zhuān)利]催化燃燒器和具有該催化燃燒器的燃料重整器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910252851.4
• 申請(qǐng)日: 2009-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101900329A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫寅赫;申又澈;安鎮(zhèn)九;崔鐘鹿;李圣哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三星SDI株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): F23C13/00
• 分類(lèi)號(hào): F23C13/00;H01M8/06
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 韓明星;薛義丹

本申請(qǐng)要求于2009年5月28日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2009-0046894號(hào)韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用被包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

以下描述涉及一種能夠引起燃料的氧化并提高反應(yīng)器的熱效率的催化燃燒器和具有該催化燃燒器的燃料重整器。

背景技術(shù)

燃燒器是通過(guò)氧化燃料來(lái)產(chǎn)生熱和高溫氣體的裝置。從燃燒器產(chǎn)生的熱和高溫氣體可以用于重整器的重整反應(yīng)、預(yù)熱燃料或水等等。可以將燃燒器制造成使得噴射到燃燒室中的燃料直接燃燒，通過(guò)氧化催化劑使燃料燃燒，等等。這里，在本發(fā)明的實(shí)施例中，將通過(guò)氧化催化劑使燃料被氧化的裝置稱(chēng)作催化燃燒器。

催化燃燒器在比直燃型燃燒器(例如燃燒爐)的工作溫度低的工作溫度下使燃料通過(guò)接觸催化劑而燃燒(或被氧化)。因此，為了提高效率，通常將催化燃燒器制造成具有比直接燃燒器的空速快的空速。另外，與直燃型燃燒器相比，催化燃燒器的操作更經(jīng)濟(jì)，并產(chǎn)生更少的氧化氮。

另外，催化燃燒器使燃料以相對(duì)低的溫度燃燒。然而，在催化燃燒器中，與直燃型燃燒器相比，難以使燃料完全燃燒。如果在催化燃燒器中燃燒氧化速率低，則從催化燃燒器產(chǎn)生的廢氣中包含大量的未燃燒的燃料、由未燃燒的燃料的部分氧化產(chǎn)生的一氧化碳和蒸汽。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例的一方面涉及一種通過(guò)利用雙氧化結(jié)構(gòu)能夠引起燃料的完全氧化并提高反應(yīng)器的熱效率的催化燃燒器。

本發(fā)明的實(shí)施例的另一方面涉及一種通過(guò)利用雙氧化結(jié)構(gòu)和雙燃料結(jié)構(gòu)能夠引起燃料的完全氧化并提高反應(yīng)器的熱效率的催化燃燒器。

本發(fā)明的實(shí)施例的又一方面涉及一種具有上述催化燃燒器的燃料重整器。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種催化燃燒器。該催化燃燒器包括：殼體，具有雙層管形狀的圓筒狀第一反應(yīng)部和圍繞所述第一反應(yīng)部的第二反應(yīng)部，所述殼體具有用于將第一燃料和氧化劑供給到所述第一反應(yīng)部的第一開(kāi)口和通過(guò)其將所述第二反應(yīng)部中的廢氣排出的第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口位于所述第一反應(yīng)部的第一側(cè)，所述第二開(kāi)口位于所述第二反應(yīng)部的第一側(cè)，所述第一反應(yīng)部和所述第二反應(yīng)部在所述第一反應(yīng)部的第二側(cè)和所述第二反應(yīng)部的第二側(cè)彼此相連，使得所述第一反應(yīng)部中的流體流動(dòng)的方向與所述第二反應(yīng)部中的流體流動(dòng)的方向相反；催化劑層，設(shè)置在所述第一反應(yīng)部中；網(wǎng)格層，插入到所述第二反應(yīng)部中。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述催化劑層設(shè)置在所述第一反應(yīng)部的后端部，所述網(wǎng)格層被設(shè)置成與所述催化劑層相鄰，使得所述網(wǎng)格層據(jù)此被來(lái)自所述第一反應(yīng)部的熱量加熱。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種催化燃燒器，該催化燃燒器包括：殼體，具有雙層管形狀的圓筒狀第一反應(yīng)部和圍繞所述第一反應(yīng)部的第二反應(yīng)部，所述殼體具有用于將第一燃料和氧化劑供給到所述第一反應(yīng)部的第一開(kāi)口和通過(guò)其將所述第二反應(yīng)部中的廢氣排出的第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口位于所述第一反應(yīng)部的第一側(cè)，所述第二開(kāi)口位于所述第二反應(yīng)部的第一側(cè)，所述第一反應(yīng)部和所述第二反應(yīng)部在所述第一反應(yīng)部的第二側(cè)和所述第二反應(yīng)部的第二側(cè)彼此相連，使得所述第一反應(yīng)部中的流體流動(dòng)的方向與所述第二反應(yīng)部中的流體流動(dòng)的方向相反；第一催化劑層，設(shè)置在所述第一反應(yīng)部中；第二催化劑層，設(shè)置在所述第二反應(yīng)部中。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述催化劑層被設(shè)置在所述第一反應(yīng)部的后端部。第二催化劑層可以包括網(wǎng)格層和與所述網(wǎng)格層結(jié)合的活性材料。此外，在所述第二催化劑層中使用的活性材料的活性材料量比所述第一催化劑層中的少。在一個(gè)實(shí)施例中，可以以每1cc所述網(wǎng)格層大約0.01g至大約0.4g的密度來(lái)涂覆所述第二催化劑層的活性材料。

根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種催化燃燒器，該催化燃燒器包括：殼體，具有雙層管形狀的圓筒狀第一反應(yīng)部和圍繞所述第一反應(yīng)部的第二反應(yīng)部，所述殼體具有用于將第一燃料和氧化劑供給到所述第一反應(yīng)部的第一開(kāi)口和通過(guò)其將所述第二反應(yīng)部中的廢氣排出的第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口位于所述第一反應(yīng)部的第一側(cè)，所述第二開(kāi)口位于所述第二反應(yīng)部的第一側(cè)，所述第一反應(yīng)部和所述第二反應(yīng)部在所述第一反應(yīng)部的第二側(cè)和所述第二反應(yīng)部的第二側(cè)彼此相連，使得所述第一反應(yīng)部中的流體流動(dòng)的方向與所述第二反應(yīng)部中的流體流動(dòng)的方向相反；第一催化劑層，設(shè)置在所述第一反應(yīng)部中；網(wǎng)格層，設(shè)置到所述第二反應(yīng)部中；燃料供給通路，用于在所述第一反應(yīng)部和所述第二反應(yīng)部之間供給第二燃料。