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公開番号2024125280
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-18
出願番号2024031904
出願日2024-03-04
発明の名称再生式熱交換器を有する供給原料ガス反応器
出願人エコナパワーインコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01J 19/00 20060101AFI20240910BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】再生式熱交換器を有する供給原料ガス反応器を提供する。
【解決手段】供給原料ガス反応器は、反応チャンバ及び第1再生式熱交換器を備える。供給原料ガスは、第1再生式熱交換器を介して、反応チャンバに流入される。供給原料ガスは、反応チャンバ内において分解され、反応生成物を生産する。反応生成物は、反応チャンバから流出される。供給原料ガス反応器もまた、第2再生式熱交換器を含んでもよく、反応生成物は、第2再生式熱交換器を介して、反応チャンバから流出されてもよい。反応生成物からの熱は、反応生成物が、第2再生式熱交換器を通って流れるときに、第2再生式熱交換器内に保存されてもよく、後に、第2再生式熱交換器を介して反応チャンバに流入する供給原料ガスに伝達する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
供給原料ガス反応器を作動する方法であって、前記供給原料ガス反応器は、
反応チャンバと、
第１再生式熱交換器と、を備え、
前記方法は、
前記第１再生式熱交換器を介して、前記反応チャンバに供給原料ガスを流入するステップと、
前記反応チャンバ内の前記供給原料ガスを分解し、１又はそれ以上の反応生成物を生成するステップと、
前記１又はそれ以上の反応生成物を前記反応チャンバから流出させるステップと、を含む供給原料ガス反応器を作動する方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記供給原料ガス反応器は、更に第２再生式熱交換器を備え、前記１又はそれ以上の反応生成物を前記反応チャンバから流出させるステップは、前記第２再生式熱交換器を介して、前記１又はそれ以上の反応生成物を前記反応チャンバから流出させるステップを含み、前記１又はそれ以上の反応生成物からの熱は、前記１又はそれ以上の反応生成物が前記第２再生式熱交換器を通って流れるときに、前記第２再生式熱交換器内に保存される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１又はそれ以上の反応生成物を前記反応チャンバから流出させるステップの後に、
更なる供給原料を前記第２再生式熱交換器を介して前記反応チャンバに流入するステップであって、前記第２再生式熱交換器内に保存された熱が、前記更なる供給原料が前記第２再生式熱交換器を通って流れるときに、前記更なる供給原料に伝達されるステップと、
前記反応チャンバ内の前記更なる供給原料を分解し、１又はそれ以上の更なる反応生成物を生産するステップと、
前記１又はそれ以上の更なる反応生成物を前記第１再生式熱交換器を介して前記反応チャンバから流出させるステップであって、前記１又はそれ以上の更なる反応生成物からの熱は、前記１又はそれ以上の更なる反応生成物が前記第１再生式熱交換器を通って流れるときに、前記第１再生式熱交換器内に保存されるステップと、を更に備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記供給原料ガス反応器は、前記第２再生式熱交換器に隣接する入口を更に備え、
前記反応チャンバに前記供給原料ガスを流入するステップは、前記供給原料ガスを、前記入口を介し、その後、前記第２再生式熱交換器を介して、前記反応チャンバに流入するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２再生式熱交換器を能動的に加熱するステップを更に含み、請求項２～４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２再生式熱交換器を能動的に加熱するステップは、前記更なる供給原料ガスを前記第２再生式熱交換器を介して、前記反応チャンバに流入するときのみに、前記第２再生式熱交換器を能動的に加熱するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２再生式熱交換器の軸方向熱伝導率が前記第２再生式熱交換器の半径方向熱伝導率よりも低い、請求項２～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記１又はそれ以上の反応生成物を前記反応チャンバから流出させるステップは、前記１又はそれ以上の反応生成物を前記第１再生式熱交換器を介して、前記反応チャンバから流出させるステップを含み、前記１又はそれ以上の反応生成物からの熱は、前記１又はそれ以上の反応生成物が前記第１再生式熱交換器を通って流れるときに、前記第１再生式熱交換器内に保存される、請求項１～７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１再生式熱交換器を能動的に加熱するステップを更に含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１再生式熱交換器を能動的に加熱するステップは、前記供給原料ガスを前記第１再生式熱交換器を介して、前記反応チャンバに流入するときのみ、前記第１再生式熱交換器を能動的に加熱するステップを含む、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱分解に関し、特に再生式熱交換器を有する供給原料ガス反応器に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
熱分解は、炭化水素などの供給原料ガスを酸素なしでその構成要素（炭化水素の場合は炭素及び水素）に分解する方法である。分解は、供給原料ガスの元素の化学結合が破壊される点まで、供給原料ガスの温度を十分に上昇させることによって引き起こされる。
【０００３】
そのような分解は、例えば、供給原料ガスを高温流体と熱接触させることによって達成されてもよい。例えば、可燃性燃料を燃焼させた結果として形成される燃焼生成物ガスが、供給原料ガスと混合されてもよい。十分に高い温度において、供給原料ガスとの高温流体の混合及び高温流体から供給原料ガスへの熱エネルギーの伝達は、供給原料ガスを破壊及び分解するのに十分である。
【０００４】
分解がより効率的に行われるためには、供給原料が燃焼生成物との混合前に予熱されることが好ましい。供給原料を予熱することは、供給原料の分解を引き起こすために必要とされる燃焼生成物の最低温度を下げる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２０／１１８４１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、供給原料の予熱には、いくつかの課題がある。例えば、供給原料が通って流れるバルブは、予熱された供給原料の比較的高い温度に耐えることができない可能性がある。加えて、過度の予熱は、予熱器内において自然発生的に起こる予期しない反応をもたらす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１態様によると、供給原料ガス反応器を動作させる方法が提供され、供給原料ガス反応器は、反応チャンバ及び第１再生式熱交換器を備え、方法は、第１再生式熱交換器を介して反応チャンバに供給原料ガスを流すステップと、反応チャンバ内で供給原料ガスを分解し１又はそれ以上の反応生成物を生成するステップと、１又はそれ以上の反応生成物を反応チャンバから流出させるステップと、を含む。
【０００８】
供給原料ガス反応器は、第２再生式熱交換器を更に備えてもよい。１又はそれ以上の反応生成物を反応チャンバから流出させるステップは、１又はそれ以上の反応生成物を反応チャンバから第２再生式熱交換器を介して流出させるステップを含んでもよく、１又はそれ以上の反応生成物からの熱は、１又はそれ以上の反応生成物が第２再生式熱交換器を通って流れるときに、第２再生式熱交換器内に保存される。
【０００９】
請求の範囲の方法は、１又はそれ以上の反応生成物を反応チャンバから流出させるステップの後に、第２再生式熱交換器を介して反応チャンバに更なる供給原料を流すステップであって、第２再生式熱交換器内に保存された熱が、更なる供給原料が第２再生式熱交換器を通って流れるときに、更なる供給原料に伝達されるステップと、反応チャンバ内で更なる供給原料を分解し１又はそれ以上の更なる反応生成物を生産するステップと、１又はそれ以上の更なる反応生成物を反応チャンバから第１再生式熱交換器を介して流出させるステップであって、１又はそれ以上の更なる反応生成物からの熱が、１又はそれ以上の更なる反応生成物が第１再生式熱交換器を通って流れるときに、第１再生式熱交換器内に保存されるステップと、を更に含む。
【００１０】
供給原料ガス反応器は、第２再生式熱交換器に隣接する入口を更に備えても良い。反応チャンバに供給原料ガスを流入するステップは、供給原料ガスを反応チャンバに入口を介し、その後、第２再生式熱交換器を介して流すステップを含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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