Abstract:
Die kontinuierliche, stoßfreie Totalverdampfung zeitlich veränderlicher kleiner Flüssigkeitsströme ist in vielen technischen Anwendungen erforderlich. Erfolgt die Ver- dampfung aus einem größeren Flüssigkeitspool heraus, so findet zunächst eine bevorzugte Verdampfung leichtflüchtiger Anteile statt. Erfolgt die Totalverdampfung in engen Verdampfungskanälen, so kommt es leicht zu einer stoßenden Verdampfung und dem Herausschleudern von unverdampften Flüssigkeitströpfchen. Außerdem können dabei Ablagerungen in den engen Verdampferkanälen zu einem irreparablen Ausfall des Verdampfers führen. Der neue Verdampfer vermeidet die genannten Nachteile und eignet sich außerdem für die gemeinsame Verdampfung mehrerer, auch nicht-mischbarer Fluide. Der Verdampfer besteht aus einem Kaltraum (4), in dem durch Kühlung (16) eine Vorverdampfung des zugeführten Fluids (9) sicher verhindert wird, einer nachfolgenden Verdampferzone (5), die durch den Ringspalt (3) zwischen einem Innenrohr (1) und einem dieses konzentrisch umfassenden Außenrohr (2) gebildet wird, wobei das Innen- und/oder das Außenrohr elektrisch (13) oder über ein Wärmeträgerfluid (11) oder reaktiv beheizt wird, sowie einem anschließenden Dampfraum (6) zur Dämpfung etwaiger Druckpulsationen. Verdampfungskanäle werden z. Bsp. in Form von Spiralnuten in die Außenfläche des Innenrohres (1) oder die Innenfläche des Außenrohres (2) eingearbeitet. Sie sind nach Trennung von Innen- und Außenrohr zugänglich und zu reinigen. Auch eine periodische oder kontinuierliche Selbstreinigung, z. Bsp. durch Verdrehen oder Verschieben von Innen- gegen Außenrohr, ist möglich. Ein Herausschleudern von Flüssigkeit aus den Verdampferkanälen wird durch die Gestaltung der Strömungsführung im Ringspalt (3) behindert. Eine mit dem Verdampfer weitgehend baugleiche Vorrichtung ermöglicht auch die kontrollierte Vermischung, Verdampfung und/oder Reaktion mehrerer Fluidströme.
Abstract:
Die Erfindung betrifft kompakte Reaktoren für katalysierte chemische Umsetzungen in gasförmiger und/oder flüssiger Phase, die von zwei Stoffströmen im Gleich- oder Gegenstrom durchströmt werden, wobei ein sehr guter Wärmekontakt zum Katalysator sowie zwischen den beiden Strömen gewährleistet ist. Die erfindungsgemäßen Reaktoren bestehen aus parallelen Strömungskanälen (5) für die beiden Stoffströme (9), (10), die durch ziehharmonikaartige Faltung einer Trennwand (1) entstehen. In den so gebildeten Falten sind Wellstrukturen (4) so angebracht, daß durchgehende Strömungskanäle (6) für die Fluidströme entstehen. Die Wellstrukturen (4) sind dabei in Material, Wandstärke und Befestigung so ausgebildet, daß sie gleichzeitig dienen als
Abstandhalter zwischen den gegenüberliegenden Falten der Trennwand (1), Rippen für einen verbesserten Wärmetransport zu/von der Trennwand (1) Katalysatorträger. Die Strömungskanäle sind nach außen durch ein Gehäuse mit Ein-/Ausgängen für die beiden Stoffströme versehen und an ihren Stirnseiten dicht verschlossen.
Abstract:
A reactor circuit for autothermic coupling of exothermic and endothermic reactions with separate conduction of both reaction flows, comprising heat exchanging sections (2, 9, 19) between all supplied educt gases (1, 4, 8) and all hot product gases (3, 10), in addition to a reaction area (7, 11, 12) wherein exothermic and endothermic reactions occur in a direct exchange of heat, said exchange occurring in the heat exchanging sections (2, 9, 19) between the supplied educt gases (1, 4, 8) and the hot product gases (3, 10, 15) either in a recuperative manner in a counter flow or in a cross-counter flow or in a regenerative manner, the heat capacity of one partial flow in each heat exchanger section corresponding approximately to the heat capacity of the other partial flow, the exothermic and endothermic reaction in one reaction area (7) respectively occurring in a chronologically or spatially separate manner, whereby the two partial areas (11, 12) in the case of a spatial separation are locally coupled to each other in such a way as to result in an excellent exchange of heat therebetween and whereby the exothermic reaction in the case of a spatial and chronological separation is influenced in such a way that it only begins upon arrival in the reaction area thereof (11) and the reaction heat is released in a substantially evenly distributed manner over a relatively large local area which overlaps with the reaction area of the endothermic reaction (12) and is transferred to the endothermic reaction.