DE8816448U1 - Vorrichtung zur Erzeugung eines Synthesegases - Google Patents

Description

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"Vorrichtung zur Erzeugung sines Syntheseqases"

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Synthesegases in einem autothermen Reformer mit wenigstens einem Primärkatalysator in einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rohren, wobei jedes Reformerrohr im Bereich seines freien Endes in einen verjüngten, katalysatorfreien Teil, der von einer Isolierung umgeben ist, übergeht und .in eine Oxidationskammer hineinreicht.

Vorrichtungen zur Erzeugung von Synthesegas sind in einer Mehrzahl unterschiedlicher Gestaltungsformen bekannt, so zeigt beispielsweise die DE-OS 32 44 252 einen entsprechenden Reaktor, der in stehender Bauweise an einem Rohrboden hängend eine Vielzahl von Reformerrohren aufweist, die mit Katalysatormedium gefüllt sind. Das Gas verläßt die Reformerrohre, um in einer darunter liegenden Reaktionskammer partiell zu oxidieren und strömt zwischen den Reformerrohren und den sie umgebenden HUllrohren zurück in den oberen Teil des Reaktors. Ähnliche Lösungen zeigen auch die DE-OS 35 32 413 oder DE-OS 36 05 811. Nachteilig bei diesen bekannten Lösungen ist jedoch die unbefriedigende Steuerunq der Temperaturführunq insbesondere im Bereich Her Reformerrohraustrittsöffnunqen, wo unqewiinschte Temperaturspitzen auftreten können.

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Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der WO 88/01983 A2 bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind die Reformerrohre im Bereich ihrer freien Enden in einen verjüngten, katalysatorfreien Teil verlängert, der von einer Isolierung umgeben ist und in eine darunter angeordnete Oxidationskammer hineinreicht. Dabei ist die Isolierung gleichzeitig als Stützboden für die Reformerrohre und als Ve teilerschicht für die gleichmäßige Einleitung von Heizgas in den Außenraum der Reformerrohre ausgebildet, wobei sich das Heizgas nicht mit dem Synthesegas vermischen kann. Diese Isolierschicht ist zwar dazu geeignet, die Temperatur des aus den Reformerrohren in die Oxidationskammer austretenden Gases zu steuern, derart, daß insbesondere keine örtlichen Temperaturspitzen auftreten, aber die Ausgestaltung dieser Isolierschicht ist relativ aufwendig und insbesondere für hängende, einzeln entnehpbare Reformerrohre nicht besonders gut qeeignet. So ist es notwendig, bei der Beschädigung der Isolierung, sämtliche Reformerrohre und die gesamte Isolierschicht abzubauen. Außerdem ist die Anpassungsfähigkeit einer derartigen Isolierschicht an unterschiedliche Baugrößen sehr schlecht, insbesondere wenn beispielsweise die Länge der Reformerrohre oder des Reaktors verändert werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Isolierunq flir die Auetrittsenden derartiger hängend angeordneter Reforiderrohre zu schaffen, welche eine gute Handhabbarkeit, ins-

besondere leichte Auswechselbarkeit und Anpassunqsfahiqkeit derselben an unterschiedliche Bauqrößen von Re 'ktoren und/oder Reformerrohren ermöqlicht.

Diese Au fqabe wird qemäO der Erfindunq dadun Ii qelöst, daß die Ttinl ipriinq d*?e vor &Lgr; üncjten Roh r te i Iss sus siü^slrisr;, i rs der Gebrauchslaqe zu einem qeschlossenen Zylinder zusammenqefüqten Scheiben aus inertem Material qebildet ist.

Durch die Ausbildunq der Isolrsrunq wird jedem Reformerrohr eine eiqene Isolierunq zuqeordnet, so daß bei Beschädiqunq derselben eine besonders leichte Auswechselbarkeit qeqeben ist, ohne dazu die Isolierunq anderer Reformerrohre oder die Reformerrohre selbst auswechseln zu müssen. Die scheibenförmiqe Gestaltunq der Isolierunq hat den zusätzlichen vorteil, daü eine qroße Anpassunqsfahiqkeit an unterschiedliche Länqen je nach Bauqröße der einzelnen Reaktoren bzw. Reformerrohre möqlich ist. Außerdem braucht bei einer teilweisen Beschädiqunq der Isolierunq jeweils nur die betreffende Isolierscheibe ausqewechselt zu weder..

In vorteilhafter Ausqestaltunq der Erfindunq ist vorgesehen, daß die Scheiben zum Aufstecken auf den verjünqten Teil des Reformerrohres mit einem entsprechend qestalteten Schlitz versehen sind, wobei jede Scheibe mit einem Vorsprung zum Eingriff in den Schlitz einer benachbarten Iso-

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1ierscheibe ausgerüstet ist. Die Schlitzunq läßt es zu,

auch individuell einzelne, qqf. zerstörte Isolierscheiben |

auszuwechseln, ohne dazu die qesamte Isolierunq entfernen

zu müssen. Durch die Verbindunq der einzelnen Scheiben &idiagr;

mittels des jeweiliqen Vorsprunqes an jeder Scheibe und | dem entsprechenden Einqriffsschlitz eraibt sich trotz der ·!

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einzelnen Isolierscheiben eine völliq qeschlossene äußere %

und innere Kontur des Isolierzylinders. J,-

Vorteilhaft kann es sein, wenn das freie Ende des verjünq- I ten Teils mit einer Gasdüse ausqerüstet ist, die das Traq- '\

element für die Isolierscheiben bildet. Diese Gasdüse kann ' z.B. als Schraubelement ausqerüstet sein, um auch Isolier- f

scheiben mit nur einer Innenbohrunq zu verwenden, die nach- Is

einander auf das verjünqte Rohrteil aufqesteckt werden und *

und befestiqt sind. |

Ein besonderer Vorteil der Erfindunq besteht darin, daß \ weniqstens die Außenoberfläche der Isolierunq katalytisch &iacgr; wirksam ausgebildet sein kann, wie dies die Erfindunq eben- | falls vorsieht. So kann die Isolierunq aus einem weniq- | stens in der Außenschicht porösen Keramikmaterial qebildet sein, wobei in den Keramikporen katalytisches Material einqebaut ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeiqt in

Fiq. 1 den unteren Teil eines ansonsten nicht näher dargestellten Reformerrohres nach der Erfindung mit zwei Isolierunqsvarianten, in

Fig. 2 eine Aufsicht gemäß Linie II-II in Fig. 1 um 90 versetzt sowie in

Fiq. 3 den unteren Teil eines Reformerdruckqefäßes mit einer Anzahl von Reformerrohren.

In einem in Fig. 3 teilweise dargestellten Reformerdruck-

Ii gefäß 6 sind an einem nicht dargestellten Rohrboden eine

§ Bereich ihres freien Endes 2 einen verjüngten, katalysa-

$ torfreien Teil 3 auf, der mit einer allgemein mit 4 be-

zeichneten Isolierschicht ausgerüstet ist.

Diese Isolierschicht besteht nach in Fiq. 1. obere Fiqurenhälfte dargestellten Beispiel aus einer Mehrzahl von gleichförmig gestalteten Ringscheiben 5 aus einem keramischen Material, welches besonders hohe Temperaturen verkraften kann.

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In der unteren Fiqurenhälfte der Fiq. 1 ist eine Gestaltung von Isolierscheiben 5a wiederqeqeben. Diese Isolierscheiben sind auch in Fiq. 2 in Aufsicht dargestellt. Die Besonderheit besteht c*arin, daß diese Isolierscheiben 5a mit einem Schlitz 7 zum 'iberstecken über den verjünqten Teil 3 des Reformerrohres 1 ausgerüstet sind und auf ihrer dem Schlitz 7 abqewandten Seite mit einem Vorsprunq 8 ver sehen sind, der in den Schlitz der darüber!iegenden Scheibe einqreifen kann, um eine qeschlospene Kontur zu erreichen .

Getragen wird das Scheibenpaket von einem Düsenkörper 10, der z. B. auf das freie Ende des lanzenförmiqen Teiles 3 aufqeschraubt sein kann oder aber in anderer Weise dort verbunden ist, worauf es hier nicht näher ankommt.

In Fig. 3 ist die Einbausituation der Reformerroh: e 1 innerhalb eines andeutungsweise wiedergegebenen Reformerdruckgefäßes 6 dargestellt. Die Strömung ist durch kleine Pfeile angedeutet, sie dient nur zur Veranscaaulichunq, ohne daß dies Teil der Erfindung wäre. Entscheidend ist die Möglichkeit, mit der Länge und der Art der isolierten, verjünqten, katalysatorfreien Teile 3 der Reformerrohre 1 eine Art "Trimmunq" vornehmen zu können, wie dies weiter oben bereits ausqeführt wurde.

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Natürlich sind die beschriebenen Ausführunqsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Weise abzuändern, ohne den
Grundgedanken zu verlassen. So nüssen die Keramikscheiben 5 nicht geschlitzt ausgebildet sein, sie können auch lediglich mit einem inneren Übersteckloch versehen sein, je
nach dem, welche Art der Befestigung für das Düsenelement 10 vorgesehen ist.

Claims (4)

• &igr; ta Ansprüche;

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines Synthesegases in einem autothermen Reformer mit wenigstens einem Primärkatalysator in einer Vielzahl von vertikal angeordneten Rohren, wobei jedes Reformerrohr im Bereich seines freien Endes in einen verjüngten, katalysatorfreien Teil, der von einer Isolierung umgeben ist, übergeht und in eine Oxidationskammer hineinreicht,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Isolierung (4) des verjüngten Rohrte.ils (3) aus einzelnen, in der Gebrauchslage zu einem geschlossenen Zylinder zusammengefügten Scheiben (5,5a) aus inertem Material gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Scheiben (5a) zum Aufstecken auf den verjüngten Teil (3) des Reformerrohres (1) mit einem entsprechend gestalteten Schlitz (7) versehen sind, wobei jede Scheibe (5a) mit einem Vorsprung (8) zum Eingriff in den Schlitz (7) einer benachbarten Isolierscheibe ausgerüstet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das freie Ende (2) des verjüngten Teils (3) mit einer

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Gasdüse (10) ausgerüstet ist, die das Tragelement für die Isolierscheiben (5a) bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d adurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Außenoberfläche (6) der Isolierung katalytisch wirksam ausgebildet ist.