用于高温吸热反应的反应器和方法技术

技术编号:43396366 阅读:27 留言:0更新日期:2024-11-19 18:12
一种吸热催化反应器装置,其包括辐射炉和反应器,该辐射炉包括向炉提供热能的燃烧器,该反应器包括入口部分和出口部分并且位于炉内并且适于接收辐射热能。反应器包括一个或多个静态盘旋螺旋,其限定了反应器内的从入口部分移动到出口部分的流动路径。盘旋螺旋可以将催化剂保持在其外表面上,提供无障碍限定路径。进入端口位于入口部分并适于接收反应性起始材料。出口端口位于出口部分附近,并适于从反应器中排出产物。反应器适于使起始材料接收辐射热能并与催化剂充分地相互作用,以引起将起始材料转化为产物的反应发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及一种吸热催化反应器装置,其包括炉和反应器。


技术介绍

1、吸热过程是系统焓或内能增加的任何过程。在这样的过程中,封闭的系统通常从其周围环境中吸收热能,这些热能可以传热到系统中。例如,如果断裂键所需的能量多于释放的能量,则吸收能量,吸热反应发生。


技术实现思路

1、本公开提供了一种吸热催化反应器装置,其包括辐射炉和吸热反应器。辐射炉包括适于向炉提供热能的燃烧器。反应器具有入口部分和出口部分,并位于炉内,适于接收来自炉的辐射热能。反应器包括一个或多个静态盘旋螺旋(helical spirals),其限定了反应器内的流动路径,使得材料可以沿着限定流动路径从入口部分移动到出口部分。盘旋螺旋可以适于将催化剂保持在其外表面上。一个或多个进入端口位于入口部分并适于接收反应性起始材料。出口端口位于出口部分上或出口部分附近,并适于从反应器中排出产物。反应器适于使起始材料接收辐射热能并与催化剂充分地相互作用,以引起将起始材料转化为产物的反应发生。

【技术保护点】

1.一种吸热催化反应器装置,其包括:

2.根据权利要求1所述的吸热催化反应器装置,其中所述反应器不包括沿所述限定路径对反应性起始材料产生流动阻力和/或压降的部分,例如穿过催化剂床。

3.根据权利要求1或2所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料为气态并沿所述限定路径流动,使得所述起始材料的雷诺数为1,000,000至15,000,000。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料为气态并沿所述限定路径流动,使得所述起始材料的努塞尔数为3,000至15,000。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸热催化反...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种吸热催化反应器装置,其包括:

2.根据权利要求1所述的吸热催化反应器装置,其中所述反应器不包括沿所述限定路径对反应性起始材料产生流动阻力和/或压降的部分,例如穿过催化剂床。

3.根据权利要求1或2所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料为气态并沿所述限定路径流动,使得所述起始材料的雷诺数为1,000,000至15,000,000。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料为气态并沿所述限定路径流动,使得所述起始材料的努塞尔数为3,000至15,000。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料通过热交换器之后进入所述反应器,并在225℃至725℃的温度下进入所述反应器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料通过所述反应器的质量流量为20kg/sec至150kg/sec。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料通过所述反应器的体积流量为500l/sec至1,000l/sec。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述起始材料通过所述反应器的线速度为15m/sec至35m/sec。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中所述辐射炉的温度为350℃至900℃。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中起始材料向产物的转化率为至少10%。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的吸热催化反应器装置,其中当在所述反应器中时,所述起始材料和产物处于它们的气相。

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【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·T·坎普
申请(专利权)人:戴维·T·坎普
类型:发明
国别省市:

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