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公開番号2024038944
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022143328
出願日2022-09-08
発明の名称触媒反応装置
出願人株式会社プロテリアル
代理人
主分類B01J 15/00 20060101AFI20240313BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】反応装置内温度の急激な上昇を避け、効率良く除熱させることができる触媒反応装置を提供すること。
【解決手段】触媒が設けられ、原料ガスが流通する反応流路と、前記反応流路で発生した熱を吸熱する除熱媒体が流通する除熱媒体流路を備えた触媒反応装置であって、前記触媒は、略多角形状のハニカム構造体に触媒成分が担持されていることを特徴とする。このような構造とすることで、前記触媒における急激な温度上昇を防ぐことができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触媒が設けられ、原料ガスが流通する反応流路と、
前記反応流路で発生した熱を吸熱する除熱媒体が流通する除熱媒体流路を備え、
前記触媒は、略多角形状のハニカム構造体に触媒成分が担持されていることを特徴とする、
触媒反応装置。
続きを表示（約 100 文字）【請求項２】
前記反応流路および除熱媒体流路の断面が略四角形状であり、前記原料ガスおよび除熱媒体の流通方向と平行な平面で互いに接して配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の触媒反応装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒反応装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車や工場のプラント等から排出される排ガスには一酸化炭素や二酸化炭素が多分に含まれている。これらは生体に有毒であったり、温室効果ガスとして環境に悪影響を及ぼしたりするため、排出量を削減するだけでなく、これらの排ガスを水素やメタン等の有用物に転換しようとする試みがなされている。そのための手法として、それぞれの用途に応じた触媒反応を利用することが知られている。
【０００３】
このような触媒反応を生じる場である触媒反応装置には、排ガスを効率良く処理するために反応効率の向上や、反応熱による装置の急激な温度上昇を防ぐために熱交換効率の向上等が求められている。
【０００４】
例えば特許文献１には、二酸化炭素を含有する原料ガスに水素を供給してメタンを含むガスを生成するメタネーション反応装置が開示されている。このメタネーション反応装置は、触媒が充填され、原料ガスと水素の一部をメタネーション反応させて反応混合ガスを排出する第1反応器と、反応混合ガスの水素量を調整する第2反応器と、第2反応器の生成ガスの組成を調整する第3反応器を備え、第1反応器の温度に基づいて当該第1反応器への水素の供給量を制御することにより、装置内温度の急激な上昇を避けるものである。
【０００５】
また、特許文献２には、触媒反応装置の原料ガスの流入方向の上流側に活性が比較的低い第1触媒を配置し、下流側に活性が比較的高い第2触媒を配置した複数の反応管を備え、該複数の反応管は冷媒が流通するシェル内に収容し、冷媒と熱交換により冷却することで、反応率を低下させることなく発熱反応の温度を低減することができる触媒反応装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－１３６５３８
特開２０２０－０９３２１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のメタネーション反応装置では装置内温度の急激な上昇は避けられるものの、第１反応器への水素の供給量を調整するので、メタネーション反応の効率が低下してしまう。
また、特許文献2に記載の触媒反応装置では、活性が比較的低い第1触媒と、活性が比較的高い第2触媒を製作する必要があった。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、反応装置内温度の急激な上昇を避け、効率良く除熱させることができる触媒反応装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための発明は、触媒が設けられ、原料ガスが流通する反応流路と、前記反応流路で発生した熱を吸熱する除熱媒体が流通する除熱媒体流路を備え、前記触媒は、略多角形状のハニカム構造体に触媒成分が担持されていることを特徴とする、触媒反応装置である。
【００１０】
前記反応流路と除熱媒体流路の断面が略四角形状であり、前記原料ガスおよび除熱媒体の流通方向と平行な平面で互いに接して配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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