[發明專利]用于在升高溫度下進行化學離解反應的裝置和設備

有效

• 申請號: 201380033738.1
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104822862B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: D.沙恩納;J.卡尼;R.A.格奧格;G.塞登
• 申請（專利權）人: 耶達研究及發展有限公司
• 主分類號: C25B15/00
• 分類號: C25B15/00;B01J19/00;C25B9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周齊宏;萬雪松

1.一種反應器，其包括：

位于所述反應器中的反應區內的多個反應單元，反應單元中的每一個適于使一種或多種原料氣的化學反應能夠進行；

入口裝置，其可操作從而允許將一種或多種原料氣引入到反應區，并允許將進入的一種或多種原料氣分流至多個反應單元；

出口裝置，其可操作從而允許反應產物從反應區離開；和

加熱系統；

其中至少一些反應單元各自包括：

-具有限定在其中的空間的活性殼體，所述一種或多種原料氣流過該活性殼體，并且在其中發生化學反應，所述活性殼體在其第一端具有構造用于將一種或多種原料氣引入到反應單元中的開口并具有用以防止任何氣流通過封閉的相對的一端的封閉端；和

-通過所述活性殼體的內殼體，其構造用于為所述一種或多種原料氣的流動限定內殼體周圍的所述活性殼體的空間；和

其中反應單元沿著反應區的縱軸延伸，并且以沿著反應區的橫軸間隔一定距離的關系排列；

其中所述內殼體構造成至少一種原料氣或至少一種反應產物所流動通過的管件；

其中加熱系統包括沿著反應區延伸的多個加熱源，從而提供在多個反應單元內進行反應過程的至少一部分能量；

并且其中加熱系統包括多個加熱元件，為穿插在相鄰反應單元之間的管件。

2.權利要求1的反應器，其中所述加熱管件包括以下至少一種：U形的管件和環形管件。

3.權利要求1的反應器，其中所述加熱系統包括多個加熱元件，其以由相鄰反應單元之間的空間和反應單元周圍的反應區的區域所限定的加熱路徑的陣列排列，以致于加熱氣體與被加熱氣體包圍的反應單元直接接觸。

4.權利要求3的反應器，其包括至少一個在反應單元旁邊的沿著反應區延伸的穿孔板，由此能量傳遞通過位于氣流的路徑中的穿孔得以增強。

5.權利要求3的反應器，其包括至少一個穿孔板，由此能量傳遞通過位于氣流的路徑中的穿孔得以增強，并且其中所述穿孔板的特征在于以下至少一種：（a）穿孔沿著板非均勻地分布；（b）穿孔包括不同尺寸的穿孔，由此能夠控制橫向和縱向的氣流，從而便于從加熱氣體均勻傳熱至反應單元。

6.權利要求1的反應器，其中所述一種或多種原料氣包括CO₂和H₂O中的至少一種。

7.根據權利要求1的反應器，其中所述加熱系統包括至少一個包括在相應反應單元內殼體內的加熱源，其中所述至少一個加熱源為包括在所述內殼體內的電元件。

8.一種適于在升高溫度下能夠使一種或多種原料氣進行離解反應的反應單元，其中該反應單元包括：

-活性殼體，所述一種或多種原料氣流過該活性殼體，并且在其中發生離解過程，所述活性殼體在其第一端具有開口，其構造用于將一種或多種原料氣引入到反應單元中，并且從該反應單元中取出反應產物中的至少一種，且具有封閉的相對的一端以防止任何氣流通過封閉端；和

-通過所述活性殼體的內殼體，其構造用于為所述一種或多種原料氣的流動限定內殼體周圍的活性殼體的空間。

9.權利要求8的反應單元，其中所述活性殼體位于至少一個外殼體內，和反應過程的產物在由所述包圍活性殼體的至少一個外殼體所限定的空間中流動。

10.權利要求8的反應單元，其中反應過程的至少一種其它產物通過在所述內殼體和活性殼體之間限定的空間流動。