流体反应器设备和用于操作流体反应器设备的方法与流程

专利2025-11-27  4


本发明涉及流体反应处理。特别地,本发明的示例涉及(再生)流体反应器设备,特别是涉及(再生)流体净化设备以及用于操作(再生)流体反应器设备的方法。


背景技术:

1、使用填充有陶瓷材料的传热床用于排出气体净化的常规热氧化系统受不对称气体分布的影响。不对称气体分布由进入的气体沿着反应室的压差变化(例如,由于反应室的几何形状)引起的。这导致传热床的热容量的非最佳利用。

2、因此,可能需要诸如排气之类的流体的改进的反应处理,特别是净化。


技术实现思路

1、该需要可以通过一种流体反应器设备和一种用于操作流体反应器设备的方法来满足。

2、根据第一方面,本发明提供一种(再生)流体反应器设备,特别是(再生)流体净化设备。流体反应器设备包括传热床,传热床包括第一开口、第二开口和布置在第一开口和第二开口之间的储热材料。储热材料被配置为加热流过储热材料的流体,使得流体在流过储热材料时加热并反应。传热床和储热材料中的至少一个的至少一种结构或热性质沿着至少一个空间方向变化。

3、传热床和储热材料中的至少一个的至少一种结构或热性质沿着至少一个空间方向变化,允许更有效地使用存储在传热床中的热量。例如,至少一个性质的改变可以允许根据供应到传热床的流体的压力条件来调节传热床和/或储热材料。特别地,至少一个性质的改变可以允许根据供应到传热床的流体的压力条件和由此产生的流体通过储热材料的流动方向来调节(成形)储热材料的热吸收以及热释放特性。此外,至少一个性质的改变可以允许影响流体通过储热材料的流动行为(例如,流动方向)。

4、注意,至少一个空间方向可以是任何空间方向或与厚度方向成非零角的空间方向,任何空间方向例如储热材料/传热床的厚度方向(例如,储热材料/传热床的厚度方向可以从第一开口延伸到第二开口,反之亦然)。此外,注意,至少一个性质可以在一个、两个或更多个不同的空间方向上变化。至少一个性质的变化可以是沿着至少一个空间方向的连续变化。替代地,至少一个性质的变化可以是沿着至少一个空间方向的局部变化。换言之,至少一个性质不一定沿着至少一个空间方向连续变化。相反,至少一个性质可以仅在至少一个空间方向的一个或更多个有限范围或区域内变化,并且在其他方面保持基本恒定(稳定)。变化的梯度可以是恒定的或可变的。储热材料的结构性质是定义(描述)储热材料或其各个部分(颗粒、元件、单元)的构造的方式和/或储热材料的各个部分的布置的任何性质。储热材料的热性质是定义(描述)储热材料对热的响应的任何性质。换言之,储热材料的热性质是定义(描述)储热材料的与热有关或由热引起的行为或特性的任何性质。

5、例如,以下性质中的至少一个可以沿着至少一个空间方向变化:储热材料的结构、传热床和储热材料中的至少一个的孔隙率、储热材料的几何形状、储热材料的形貌、储热材料的热容量和储热材料的热传递容量。储热材料的结构、孔隙率、几何形状和形貌是储热材料的结构性质的示例。储热材料的热容量和热传递容量是储热材料的热性质的示例。传热床的孔隙率是传热床的结构性质的示例。储热材料的结构通常定义储热材料或其各个部分的制造、建造或组织。储热材料的孔隙率通常定义储热材料的多孔的质量或状态。例如,储热材料的表面孔隙率可以变化以增加/减少储热材料与流体的接触表面。替代地或附加地,储热材料的体积孔隙率可以变化以增加/减小流体的速度。储热材料的几何形状定义储热材料的各个部分的布置。储热材料的形貌定义储热材料的各个部分的表面形状。储热材料的热容量定义供应给储热材料以产生其温度的单位变化的热量的量。储热材料的热传递容量定义每单位温度变化由储热材料吸收或释放的热量的量。传热床的孔隙率通常定义传热床的多孔(即,流体可渗透性)的质量或状态。例如,围绕储热材料的传热床的壁的孔隙率可以变化以影响流体流过储热材料。替代地或附加地,储热材料可以被细分(即,被分离为几个部分,例如不同层),以改变流体的传热床的总体孔隙率。

6、例如,储热材料可以包括(例如,唯一地)块状储热材料、(例如,唯一地)散状储热材料或其组合。散状(bulk)储热材料本质是粉末状、颗粒状或多块状的储热材料。块状储热材料是被成形为块(即,作为表现出预定义形状(例如鞍状物或蜂窝)的紧凑固体形式(单元))的储热材料。以下将描述各种示例。

7、在本发明的一些示例中,储热材料包括由块状储热材料形成的至少一层和由散状储热材料形成的至少一层。块状储热材料和散状储热材料的混合物可以允许操纵传热床中的流体压力,从而允许流体通过储热材料的流动行为(例如,流动方向)。此外,块状储热材料和散状储热材料的混合物可以允许根据需要调节储热材料在整个传热床上的热吸收以及热释放特性。

8、例如,储热材料可以至少包括顺序布置在第一开口和第二开口之间的第一层、第二层和第三层。第一层和第三层由块状储热材料形成。第二层由散状储热材料形成。换言之,散状储热材料的层可以(例如,沿着储热材料/传热床的厚度方向)夹在块状储热材料的两层之间。块状储热材料的层之间的散状储热材料的层允许减小流过储热材料的流体的压降,使得可以实现更高的流体速度。这种散状和块状储热材料的夹层结构对于某些应用来说可能是优选的。例如,对于流体中的某些类型和/或浓度的危险成分,散状和块状储热材料的夹层结构可能是优选的。

9、根据本发明的一些示例,第一层和第三层的延伸部沿着储热材料/传热床的厚度方向彼此不同(厚度方向从第一开口延伸到第二开口的厚度方向,或者反之亦然)。换言之,块状储热材料的层可以表现出不同的厚度。使用不同厚度的块状储热材料的层可以允许提供储热材料的非对称结构,这对于某些应用来说可能是优选的。例如,储热材料的非对称结构可能有利于处理沿着第一开口和第二开口中的相应一个进入的流体的压力的降低,流体通过第一开口和第二开口进入传热床。替代地,第一层和第三层可以沿着厚度方向彼此相等。因此,可以提供储热材料的对称结构。

10、在本发明的替代示例中,储热材料至少包括第一层、第二层和第三层,第一层、第二层和第三层按顺序布置在第一开口和第二开口之间。第一层和第三层由散状储热材料形成,第二层由块状储热材料形成。换言之,块状储热材料的层可以(例如,沿着储热材料/传热床的厚度方向)夹在散状储热材料的两层之间。散状储热材料的层允许减小流过储热材料的流体的压降,使得可以实现更高的流体速度。这种散状和块状储热材料的夹层结构对于某些应用来说可能是优选的。例如,对于流体中的某些类型和/或浓度的危险成分,散状和块状储热材料的夹层结构可能是优选的。第一层和第三层的延伸可以沿着储热材料/传热床的厚度方向彼此不同或相等。换言之,可以提供储热材料的对称结构或非对称结构。

11、根据本发明的一些示例,散状储热材料包括至少两种不同材料(例如,表现出不同化学组成、粒度或热容量的材料)的混合物。散状储热材料中的至少两种不同材料的浓度沿着至少一个空间方向变化。不同材料提供(表现)不同结构和/或热性质。通过沿着至少一个空间方向混合具有变化浓度的不同的这些材料,可以实现散状储热材料的结构和热性质中的至少一个沿着至少一个空间方向的变化。

12、例如,至少两种材料可以表现出不同几何形状、不同形貌、不同热容量和不同热传递容量中的至少一个。因此,散状储热材料的一个或多个结构和/或热性质可以沿着至少一个空间方向变化。

13、在本发明的一些示例中,散状储热材料的粒度沿着至少一个空间方向变化。粒度定义材料由较小或较大的各个部分(颗粒、元素)组成(包括)的程度。具有高粒度的材料包括比表现出低粒度的材料在更高程度上更小的各个部分。在另一方面,具有低粒度的材料包括比表现出高粒度的材料在更高程度上更大的各个部分。与用于散状储热材料的材料的数量无关,改变散状储热材料的粒度可以允许在流体流过储热材料时操纵流体的压力梯度。因此,流体通过储热材料的流动行为(例如,流动方向)可以被操纵以提高传热床的热效率。此外,储热材料的热传递特性可以通过改变储热材料的粒度来改变。

14、根据本发明的一些示例,块状储热材料的结构性质和热性质中的至少一个沿着至少一个空间方向变化。例如,块尺寸或在块中形成的通道的尺寸可以沿着至少一个空间方向改变。类似地,块状储热材料的热容量和/或热传递容量可以沿着至少一个空间方向改变。此外,块状储热材料的化学成分可以沿着至少一个空间方向改变。块状储热材料的结构性质和热性质中的至少一个可以在块状储热材料的单个层内和/或在块状储热材料的不同层之间变化。改变块状储热材料的至少一个结构或热性质可以允许调节流体通过储热材料的流动行为(例如,流动方向)以及块状储热材料的热吸收和热释放特性。

15、在本发明的另一个替代示例中,储热材料至少包括第一层、第二层和第三层,第一层、第二层和第三层按顺序布置在第一开口和第二开口之间。第一层、第二层和第三层中的每一个由块状储热材料形成。第二层由与第一层和第三层不同的块状储热材料形成。换言之,块状储热材料的层彼此不相同。对第二层使用与第一层和第三层不同的块状储热材料允许沿着至少一个空间方向改变储热材料的至少一个结构或热性质,以便实现上述有益效果中的一个或更多个。例如,第二层的块状储热材料可以表现出与第一层和第三层的块状储热材料不同的尺寸或在块中形成的通道的不同尺寸。附加地或替代地,第二层的块状储热材料可以表现出与第一层和第三层的块状储热材料至少一种不同的热性质(例如,不同的热容量和/或不同的热传递容量)。第二层的块状储热材料可以例如由与第一层和第三层的块状储热材料不同的材料制成。换言之,第二层的块状储热材料的化学成分可以与第一层和第三层的块状储热材料的化学成分不同。第一层可以由与第三层不同或相同的块状储热材料形成。

16、在本发明的一些示例中,在第一层、第二层和第三层中的至少一个中,块状储热材料的结构性质和热性质中的至少一个沿着至少一个空间方向变化。在至少一个层中改变块状储热材料的结构性质和热性质中的至少一个允许沿着至少一个空间方向改变储热材料的至少一个结构或热性质,以便实现上述有益效果中的一个或更多个。例如,诸如块尺寸或在块中形成的通道的尺寸的结构性质可以在一个或更多个层内沿着一个或更多个空间方向变化。附加地或替代地,一个或更多个层内的块可以表现出不同的热性质,例如不同的热容量和/或不同的热传递容量。进一步附加地或替代地,一个或更多个层内的块可以表现出不同的化学成分。

17、在本发明的又一替代示例中,储热材料是散状储热材料。换言之,只有散状储热材料可以用作储热材料。仅使用散状储热材料可以允许减小流过储热材料的流体的压降,使得可以实现更高的流体速度。

18、根据本发明的一些示例,储热材料的粒度沿着储热材料的厚度方向从第一开口和第二开口中的每一个朝向储热材料的中心减小。如上所述,储热材料的厚度方向从第一开口延伸到第二开口,或者反之亦然。换言之,储热材料在传热床的外部部分中表现出更细的颗粒尺寸,并且在传热床的中心部分中表现出更粗的颗粒尺寸。具有更粗粒度的储热材料允许最小化传热床的中心部分中的流体的压降,其中流体的温度高,因此流体的速度高。具有更细粒度的储热材料表现出更高的热交换能力(热传递容量),使得在传热床的外部部分中,流体的压降可以最小化同时保持高热效率,其中流体的温度较低,因此流体的速度较低。与具有恒定介质尺寸的传统床相比,在传热床的外部部分中具有较小尺寸的介质并且在传热床的中心部分中具有较大尺寸的介质允许流体在传热床的中心部分中的更长停留时间,这表现出更高的温度。这可以允许提高流体中需要更长时间进行反应的物质的反应效率。例如,所提出的散状储热材料的结构可能有利于一氧化碳(carbon monoxide,co)、氧化氮(nitrous oxide,n2o)和某些有气味的挥发性有机化合物(volatile organiccompound,voc)的反应处理。

19、在本发明的一些示例中,(散状)储热材料的热容量和热传递容量中的至少一个沿着(散状)储热材料/传热床的厚度方向从第一开口和第二开口中的每一个朝向(散状)储热材料的中心增加(储热材料/传热床的厚度方向从第一开口延伸到第二开口,或者反之亦然)。将热容量和/或热传递容量朝向传热床的中心部分增加可以允许在传热床上提供基本上相同的储热容量。

20、在本发明的替代示例中,储热材料的粒度沿着储热材料/传热床的厚度方向从第一开口和第二开口中的每一个朝向储热材料的中心增加。如上所述,储热材料的厚度方向从第一开口延伸到第二开口,或者反之亦然。换言之,储热材料在传热床的外部部分中表现出较粗颗粒尺寸,并且在传热床的中心部分中表现出较细颗粒尺寸。具有更细粒度的储热材料表现出更高的热交换能力(热传递容量),使得在传热床的中心部分中,可以将足够的热量传递到流体以引起流体的反应,并且随后可以高效地回收来自反应流体的多余热量,其中流体的温度更高,因此流体的速度更高。具有较粗粒度的储热材料允许最小化传热床的外部部分中的流体的压降,使得流体的阻力最小化。因此,流体可以以方便的方式进入传热床,并且反应流体可以以方便的方式离开传热床。

21、根据本发明的一些示例,储热材料的热容量和热传递容量中的至少一个沿着储热材料的厚度方向从第一开口和第二开口中的每一个朝向储热材料的中心减小(储热材料/传热床的厚度方向从第一开口延伸到第二开口,或者反之亦然)。减小朝向传热床的中心部分的热容量和/或热传递容量可以允许在传热床上提供基本均匀的储热容量。

22、在本发明的一些示例中,流体反应器设备还包括流体地耦接到传热床的第一开口的第一腔室。第一腔室沿着第一空间方向纵向延伸,使得在第一腔室被配置为将流体供应到传热床的时间段期间,流体沿着第一空间方向行进通过第一腔室。储热材料的粒度沿着第一空间方向增加。换言之,储热材料的颗粒尺寸沿着第一空间方向变得更细。第一空间方向可以例如垂直于储热材料/传热床的厚度方向。储热材料沿着第一空间方向的粒度的增加可以允许对流体通过储热材料的流动行为(例如,流动方向)产生积极影响,因为它允许在第一腔室被配置为将流体供应到传热床的时间段期间,补偿第一腔室中的流体沿着第一空间方向的速度的降低。

23、根据本发明的一些示例,流体反应器设备还包括流体地耦接至传热床的第一开口的第一腔室。第一腔室沿着第一空间方向纵向延伸,使得在第一腔室被配置为将流体供应到传热床的时间段期间,流体沿着第一空间方向行进通过第一腔室。储热材料的热容量和热传递容量中的至少一个沿着第一空间方向增加。沿着第一空间方向增加热容量和/或热传递容量可以允许在传热床上提供基本均匀的储热容量。

24、在本发明的一些示例中,流体反应器设备还包括流体地耦接至传热床的第一开口的第一腔室。储热材料的热容量和热传递容量中的至少一个沿着储热材料的厚度方向从第一开口和第二开口中的每一个朝向储热材料的中心增加(储热材料的厚度方向从第一开口延伸到第二开口,或者反之亦然)。此外,第一腔室沿着第一空间方向纵向延伸,使得在第一腔室被配置为将流体供应到传热床的时间段期间,流体沿着第一空间方向行进通过第一腔室。此外,储热材料的热容量和热传递容量中的至少一个沿着第一空间方向减小。朝向传热床的中心部分减小热容量和/或热传递容量以及沿着第一空间方向减小热容量和/或热传递容量可以允许在传热床上提供基本均匀的储热容量。特别地,它允许在第一腔室被配置为将流体供应到传热床的时间段期间补偿第一腔室中的流体沿着第一空间方向的速度的降低。

25、根据本发明的一些示例,(散状)储热材料包括至少两种不同材料的混合物,至少两种不同材料表现出不同热容量和不同热传递容量中的至少一个。储热材料中的至少两种不同材料的浓度不同。通过沿着一个或更多个空间方向混合具有不同浓度的不同材料,可以实现沿着至少一个空间方向的热容量和/或热传递容量的变化。例如,这两种材料可能表现出不同的化学成分。

26、在本发明的一些示例中,流体反应器设备还包括流体地耦接至传热床的第一开口的第一腔室,以及流体地耦接至传热床的第二开口的第二腔室。第一腔室和第二腔室被配置为交替地将流体供应到传热床,使得流体在流过储热材料时加热并反应。此外,在第一腔室和第二腔室中的一个被配置为将流体供应到传热床的时间段期间,第一腔室和第二腔室中的另一个被配置为将反应流体从传热床排出。流体通过储热材料的流动方向的周期性反转可以允许保持储热材料的高热交换效率(例如,高于95%)。因此,流体反应器设备可以回收在传热床中保持所需反应温度(例如,氧化温度或还原温度)所需的基本上所有的热量。因此,流体反应器设备可以被理解为再生流体反应器设备。

27、在本发明的一些示例中,传热床包括围绕储热材料并在第一腔室和第二腔室之间延伸的隔热壁。在这些示例中,第一开口和第二开口形成在隔热壁中。隔热壁可以允许最小化传热床上的热损失。

28、根据本发明的一些示例,第一腔室的壳体至少部分地由隔热材料形成和/或至少部分地被隔热材料覆盖。隔热材料可以允许最小化第一腔室的壳体上的热损失。类似地或替代地,第二腔室的壳体可以至少部分地由隔热材料形成和/或至少部分地被隔热材料覆盖,以最小化第二腔室的壳体上的热损失。

29、根据本发明的一些示例,流体反应器设备还包括电加热器,电加热器被配置为将储热材料加热到适合流体的热反应的预定温度。电加热器可以允许最初将储热材料加热到预定温度。电加热器的至少部分可以布置在传热床中,使得储热材料围绕电加热器的至少部分。换言之,电加热器的至少部分可以嵌入储热材料中。

30、在本发明的一些示例中,一个或更多个中空体布置在储热材料中。电加热器的至少部分可拆卸地布置在一个或更多个中空体中。一个或更多个中空体的内部容积(即,内部)可以从传热床的外部接近。例如,一个或更多个(例如,可关闭或可密封的)服务开口可以形成在围绕储热材料的传热床的壁中,并且连接(耦接)到一个或更多个中空体,使得一个或更多个中空体的内部容积可经由一个或更多个服务开口接近。一个或更多个中空体的至少部分可以例如是放置在散状储热材料中的一个或更多个管。替代地,块状储热材料的至少部分中的凹部可以形成一个或更多个中空体的至少部分。可选地,一个或更多个管布置在形成一个或更多个中空体的凹部的至少部分中,以进一步保护电加热器。电加热器的至少部分可拆卸地布置在一个或更多个中空体中。将电加热器的至少部分可拆卸地布置在一个或更多个中空体中,可以允许容易地接近电加热器和/或将电加热器从流体反应器设备移除,以用于检查、维护等。特别是,将电加热器的至少部分布置在一个或更多个中空体中,可以允许接近和/或移除电加热器,而不需要从传热床移除储热材料。这不仅可以简化电加热器的检查、维护等,而且还可以减少流体反应器设备的停机时间,因为储热材料不需要从传热床移除。此外,将电加热器的至少部分布置在一个或更多个中空体中可以允许促进电加热器的安装。

31、根据本发明的一些示例,用于降低流体的反应温度的催化剂材料布置在传热床内。由于催化剂材料,可以降低流体反应所需的温度,使得流体反应器设备可以在较低的温度下操作。

32、根据第二方面,本发明提供一种用于操作根据本发明的流体反应器设备的方法。方法包括向传热床供应流体,使得流体在流过储热材料时加热并反应。

33、由于储热材料的至少一种结构或热性质沿着至少一个空间方向的变化允许更有效地使用传热床中存储的热量,因此该方法可以允许以提高的效率进行流体反应处理。


技术特征:

1.一种流体反应器设备(100),尤其流体净化设备,包括:

2.根据权利要求1所述的流体反应器设备(100),其中,以下性质中的至少一个沿着至少一个空间方向变化:所述储热材料(115)的结构、所述传热床(11)和所述储热材料(115)中的至少一个的孔隙率、所述储热材料(115)的几何形状、所述储热材料(115)的形貌、所述储热材料(115)的热容量以及所述储热材料(115)的热传递容量。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)包括由块状储热材料形成的至少一层以及由散状储热材料形成的至少一层。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)至少包括按顺序布置在所述第一开口(111)和所述第二开口(112)之间的第一层(115-1)、第二层(115-2)和第三层(115-3),并且其中,所述第一层(115-1)和所述第三层(115-3)由块状储热材料形成,所述第二层(115-2)由散状储热材料形成。

5.根据权利要求4所述的流体反应器设备(100),其中,所述第一层(115-1)和所述第三层(115-3)的延伸部沿着所述储热材料(115)的厚度方向彼此不同,所述厚度方向从所述第一开口(111)延伸到所述第二开口(112)。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)至少包括按顺序布置在所述第一开口(111)和所述第二开口(112)之间的第一层(116-1)、第二层(116-2)和第三层(116-3),并且其中,所述第一层(116-1)和所述第三层(116-3)由散状储热材料形成,所述第二层(116-2)由块状储热材料形成。

7.根据权利要求3所述的流体反应器设备(100),其中,所述散状储热材料包括具有至少两种不同材料的混合物,并且其中,所述散状储热材料中的至少两种不同材料的浓度沿着至少一个空间方向变化。

8.根据权利要求7所述的流体反应器设备(100),其中,所述至少两种不同材料表现出不同几何形状、不同形貌、不同热容量和不同热传递容量中的至少一个。

9.根据权利要求3所述的流体反应器设备(100),其中,所述散状储热材料的粒度沿着至少一个空间方向变化。

10.根据权利要求3所述的流体反应器设备(100),其中,所述块状储热材料的结构性质和热性质中的至少一个沿着至少一个空间方向变化。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)至少包括按顺序布置在所述第一开口(111)和所述第二开口(112)之间的第一层(117-1)、第二层(117-2)和第三层(117-3),其中,所述第一层(117-1)、所述第二层(117-2)和所述第三层(117-3)中的每一个由块状储热材料形成,并且其中,所述第二层(117-2)由与所述第一层(117-1)和所述第三层(117-3)不同的块状储热材料形成。

12.根据权利要求11所述的流体反应器设备(100),其中,在所述第一层(117-1)、所述第二层(117-2)和所述第三层(117-3)中的至少一个中,所述块状储热材料的结构性质和热性质中的至少一个沿着至少一个空间方向变化。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)是散状储热材料。

14.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)的粒度沿着所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)和所述第二开口(112)中的每一个朝向所述储热材料(115)的中心减小,其中,所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)延伸到所述第二开口(112)。

15.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)的热容量和热传递容量中的至少一个沿着所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)和所述第二开口(112)中的每一个朝向所述储热材料(115)的中心增加,其中,所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)延伸到所述第二开口(112)。

16.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)的粒度沿着所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)和所述第二开口(112)中的每一个朝向所述储热材料(115)的中心增加,其中,所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)延伸到所述第二开口(112)。

17.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)的热容量和热传递容量中的至少一个沿着所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)和所述第二开口(112)中的每一个朝向所述储热材料(115)的中心减小,其中,所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)延伸到所述第二开口(112)。

18.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),还包括流体地耦接到所述传热床(110)的第一开口(111)的第一腔室,其中,所述第一腔室沿着第一空间方向纵向延伸,使得在所述第一腔室被配置为将流体(101)供应到所述传热床(110)的时间段期间所述流体(101)沿着所述第一空间方向行进通过所述第一腔室,并且其中,所述储热材料(115)的粒度沿着所述第一空间方向增加。

19.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),还包括流体地耦接到所述传热床(110)的第一开口(111)的第一腔室(120),其中,所述第一腔室(120)沿着第一空间方向纵向延伸,使得在所述第一腔室(120)被配置为将流体(101)供应到所述传热床(110)的时间段期间所述流体(101)沿着所述第一空间方向行进通过所述第一腔室(120),并且其中,所述储热材料(115)的热容量和热传递容量中的至少一个沿着所述第一空间方向增加。

20.根据权利要求13所述的流体反应器设备(100),还包括流体地耦接到所述传热床(110)的第一开口(111)的第一腔室(120),其中,所述储热材料(115)的热容量和热传递容量中的至少一个沿着所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)和所述第二开口(112)中的每一个朝向所述储热材料(115)的中心减小,其中,所述储热材料(115)的厚度方向从所述第一开口(111)延伸到所述第二开口(112),其中,所述第一腔室(120)沿着第一空间方向纵向延伸,使得在所述第一腔室(120)被配置为将所述流体(101)供应到所述传热床(110)的时间段期间所述流体(101)沿着所述第一空间方向行进通过所述第一腔室(120),并且其中,所述储热材料(115)的热容量和热传递容量中的至少一个沿着所述第一空间方向减小。

21.根据权利要求15所述的流体反应器设备(100),其中,所述储热材料(115)包括具有至少两种不同材料的混合物,所述至少两种不同材料表现出不同热容量和不同热传递容量中的至少一个,并且其中,所述储热材料(115)中的所述至少两种不同材料的浓度不同。

22.根据权利要求1或权利要求2所述的流体反应器设备(100),还包括:

23.一种用于操作根据权利要求1至22中任一项所述的流体反应器设备的方法(1200),所述方法(1200)包括:


技术总结
提供一种流体反应器设备和用于操作流体反应器设备的方法,流体反应器设备特别是流体净化设备。流体反应器设备包括传热床,传热床包括第一开口、第二开口和布置在第一开口和第二开口之间的储热材料。储热材料被配置为加热流过储热材料的流体,使得流体在流过储热材料时加热并反应。传热床和储热材料中的至少一个的至少一种结构或热性质沿着至少一个空间方向变化。

技术研发人员:奥克·卡尔斯特兰德,雷诺·卡尔森,马丁·波尔森
受保护的技术使用者:美科系统股份公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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