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公開番号2024153966
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-30
出願番号2023067505
出願日2023-04-18
発明の名称反応装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人真明センチュリー
主分類B01J 8/04 20060101AFI20241023BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】触媒の劣化を低減できる反応装置を提供する。
【解決手段】反応装置は、入口から出口に向かって原料ガスが流れる反応器と、反応器の中に配置された触媒と、触媒を加熱する第1のヒータと、を備え、発熱を伴う化学反応によって生成ガスを得る。触媒が配置された範囲は、入口に近い上流部と、出口に近い下流部と、を含み、上流部と下流部とは原料ガスが流れる方向に隣接する。上流部の温度を検知する第1の温度計を備え、第1のヒータは下流部に配置され、かつ、上流部に配置されない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入口から出口に向かって原料ガスが流れる反応器と、前記反応器の中に配置された触媒と、前記触媒を加熱する第１のヒータと、を備え、発熱を伴う化学反応によって生成ガスを得る反応装置であって、
前記触媒が配置された範囲は、前記入口に近い上流部と、前記出口に近い下流部と、を含み、前記上流部と前記下流部とは前記原料ガスが流れる方向に隣接し、
前記上流部の温度を検知する第１の温度計を備え、
前記第１のヒータは、前記下流部に配置され、かつ、前記上流部に配置されない反応装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記上流部のうち前記第１の温度計が温度を検知する部分と異なる部分の温度を検知する第２の温度計を備え、
前記第２の温度計が温度を検知する部分は、前記第１の温度計が温度を検知する部分よりも前記出口の近くに位置する請求項１記載の反応装置。
【請求項３】
前記上流部を加熱する第２のヒータをさらに備える請求項１又は２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記第２のヒータの制御を行う制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記原料ガスが流され始めてから所定の時間経過後、あるいは前記上流部の温度が所定の閾値を上回った場合の少なくとも一方を満たしたときに前記第２のヒータを停止する請求項３記載の反応装置。
【請求項５】
前記下流部は、前記触媒の前記出口に最も近い部分を含む請求項１又は２に記載の反応装置。
【請求項６】
前記原料ガスが流れる方向における前記上流部の長さは、前記原料ガスが流れる方向における前記下流部の長さ以上である請求項１又は２に記載の反応装置。
【請求項７】
前記原料ガスは二酸化炭素および一酸化炭素の少なくとも一方と水素とを含み、
前記化学反応は前記原料ガスからメタンを合成する反応である請求項１又は２に記載の反応装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は発熱を伴う化学反応によって生成ガスを得る反応装置に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
触媒が配置された反応器に原料ガスを流し、発熱を伴う化学反応によって生成ガスを得る反応装置では、反応熱によって反応場の温度が上昇すると、シンタリング等の触媒の劣化が生じ易くなる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１２４６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術（特に図２）では、反応器の全長に亘ってヒータが配置されているため、ヒータの加熱によって、反応熱が大きい反応器の入口付近の触媒の劣化が促進されるという問題点がある。
【０００５】
本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、触媒の劣化を低減できる反応装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための第１の態様は、入口から出口に向かって原料ガスが流れる反応器と、反応器の中に配置された触媒と、触媒を加熱する第１のヒータと、を備え、発熱を伴う化学反応によって生成ガスを得る反応装置であって、触媒が配置された範囲は、入口に近い上流部と、出口に近い下流部と、を含み、上流部と下流部とは原料ガスが流れる方向に隣接する。上流部の温度を検知する第１の温度計を備え、第１のヒータは下流部に配置され、かつ、上流部に配置されない。
【０００７】
第２の態様は、第１の態様において、上流部のうち第１の温度計が温度を検知する部分と異なる部分の温度を検知する第２の温度計を備え、第２の温度計が温度を検知する部分は、第１の温度計が温度を検知する部分よりも出口の近くに位置する。
【０００８】
第３の態様は、第１又は第２の態様において、上流部を加熱する第２のヒータをさらに備える。
【０００９】
第４の態様は、第３の態様において、第２のヒータの制御を行う制御部をさらに備え、制御部は、原料ガスが流され始めてから所定の時間経過後、あるいは上流部の温度が所定の閾値を上回った場合の少なくとも一方を満たしたときに第２のヒータを停止する。
【００１０】
第５の態様は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、下流部は、触媒の出口に最も近い部分を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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