流体反应器装置及其操作方法、维护方法及安装方法与流程

专利2026-05-12  11


本公开涉及流体的反应过程。特别地,本公开的示例涉及(例如,再生的)流体反应器装置,特别地涉及(例如,再生的)流体净化装置、用于操作(例如,再生的)流体反应器装置的方法、用于维护(例如,再生的)流体反应器装置的方法以及用于安装(例如,再生的)流体反应器装置的方法。


背景技术:

1、用于流体反应过程的常规系统(诸如热氧化系统)包括多达几个加热元件以加热热交换床中的储热材料。加热元件放置在热交换床中的中心位置。当填充热交换床时,当热交换床被半填充时,通常将加热元件放置在储热材料中。随后,剩余的储热材料被填充在该加热元件的顶上。

2、每次需要接近加热元件中的一个时,需要将储热材料的至少上半部从热交换床移除。例如,为了检查、维护或移除一个或多个加热元件,需要将储热材料的至少上半部分从热交换床移除。这需要付出大量的努力并且是耗时的。

3、因此,可能需要改进流体(诸如排气)的反应过程,特别是流体的净化。


技术实现思路

1、根据第一方面,本公开提供了一种(例如,再生的)流体反应器装置,特别是(例如,再生的)流体净化装置。该流体反应器装置包括传热床,该传热床包括储热材料,该储热材料被配置成加热流经储热材料的流体,使得流体在流经储热材料时被加热并且反应。流体反应器装置还包括热源,该热源被配置为将储热材料加热至适合于流体的热反应的预定温度。另外,该流体反应器装置包括布置在储热材料中的一个或更多个中空体。该一个或更多个中空体的相应内部能从传热床外部接近。热源的至少一部分被布置在一个或更多个中空体中。

2、该热源允许将储热材料初始加热至预定温度,并且在流体的反应过程过程中(如果需要的话)允许将储热材料加热至预定温度。中空体是内部(内部体积,内部)是中空或未填充的本体。此外,中空体是包括用于从外部进入内部的至少一个开口的本体。一个或更多个中空体嵌入传热床的储热材料中。一个或更多个中空体为传热床内的热源提供安装空间,该安装空间能从外部接近,特别是从传热床的外部接近(例如,经由传热床中的一个或更多个对应的开口)。该一个或更多个中空体表现一定的(预定义的)比热容并且优选地一定的(预定义的)传热和/或传递系数,该传热和/或传递系数可以是高的和/或可以类似于该储热材料的传热和/或传递系数,以能够从热源向围绕一个或更多个中空体的储热材料进行有效热传输。热源可以部分地布置在一个或更多个中空体中。即,在一些示例中,并非热源的所有零件/部件/元件都布置在一个或更多个中空体中。可替代地,热源可以被完全布置在一个或更多个中空体中。即,在一些示例中,热源的所有零件/部件/元件布置在一个或更多个中空体中。在这两种情况下,可以将一个或更多个供应线(诸如用于电能、燃料或传热介质的供应线)从外部引导至热源的在一个或更多个中空体中的至少一部分。

3、将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中以允许容易地接近热源以用于检查、维护等。特别地,将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中以允许接近热源,而无需从传热床移除储热材料。这不仅可以简化热源的检查、维护等,而且可以减少流体反应器装置的停机时间,因为储热材料不需要从传热床中移除。此外,将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中可以允许促进热源的安装。

4、根据本公开的示例,一个或更多个中空体可以(基本上)垂直于流体穿过储热材料/传热床的流动方向延伸。例如,流体穿过储热材料/传热床的流动方向可以(基本上)等于储热材料/传热床的厚度方向。换言之,一个或更多个中空体可以(基本上)垂直于储热材料/传热床的厚度方向延伸。例如,储热材料/传热床的厚度方向可以从传热床中用于流体/反应流体进入和/或离开的第一开口延伸到传热床中用于流体/反应流体进入和/或离开的第二开口。然而,应当注意的是,本公开不限于此。在其他示例中,一个或更多个中空体可以与流体穿过储热材料/传热床的流动方向和/或储热材料传热床的厚度方向成非零角度延伸。

5、此外,应当注意的是,一个或更多个中空体可以在储热材料/传热床的单个(即,排他地)平面中或在储热材料/传热床的多个不同平面(即,两个或更多个不同平面)中延伸。例如,在多个中空体的情况下,中空体的第一部分可以布置在第一平面内并且中空体的第二部分可以布置在第二平面内。第一平面和第二平面的空间延伸彼此不同。例如,第一平面和第二平面可以基本上平行于彼此,但是沿着储热材料/传热床的厚度方向彼此远离。例如,第一平面和第二平面可以在储热材料/传热床的中心平面周围布置(对称或不对称)。例如,中空体可以交替地布置在第一平面和第二平面中。平面的数量和布置模式可以基于各种标准(诸如流体的反应的期望(目标)类型、流体的特性、储热材料的特性等)来选择。

6、在本公开的一些示例中,热源的至少一部分能移除地布置在一个或更多个中空体中。换言之,热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中,使得该热源的至少一部分可被移除。也就是说,热源的至少一部分不是永久地固定到一个或更多个中空体。将热源的至少一部分能移除地布置在一个或更多个中空体中不仅允许容易地接近热源,而且允许容易地从流体反应器装置中移除热源以用于检查、维护等。特别地,热源或其部分可从流体反应器装置移除,而无需从传热床移除储热材料。

7、热源可以以不同方式实现。根据本发明的一些示例,热源为电加热器。例如,电加热器可以是以下中的一种:电阻加热器(例如,布置在一个或更多个中空体中的电线圈的网格)、电磁加热器(感应加热器)或电驱动辐射加热器(例如,红外(ir)发射器)。电加热器允许可控制地加热储热材料。此外,电加热器允许使用来自可再生能源的电力来将储热材料加热到预定温度。一个或更多个用于电能的供应线可以从传热床的外部提供(引导)至电加热器的在一个或更多个中空体中的至少一部分。在本公开的可替代的示例中,热源是燃烧加热器和热(热的)流体流中的一种。燃烧加热器是通过燃烧燃料(例如,天然气或氢气)来产生热量的加热器。燃烧加热器允许使用多种燃料能控制地产生热量。一个或更多个燃料供应线可以从传热床的外部提供(引导)至燃烧加热器的在一个或更多个中空体中的至少一部分。热(热的)流体(诸如热油)流为传热介质,该传热介质允许将热量从传热床的外部传递到传热床的内部,用于加热传热材料。用于热(热的)流体的一个或更多个供应线可以从传热床的外部提供(引导)至一个或更多个中空体。例如,热(热的)流体的储液器可以设置在传热床的外部,并且可以控制热流体流到一个或更多个本体的体积流量,以将储热材料加热到预定温度。例如,热(热的)流体可以用来自其他(例如近旁)工艺或装置(诸如产生流体输入到用于反应过程的流体反应器装置的工艺或装置)的废热(过量热)来加热,以提高效率。无论热源的具体类型如何,热源可包括布置在一个或更多个中空体中的单独中空体中的一个或更多个加热结构(元件、器件、装置)。一个或更多个加热结构可以被理解为热源的子结构(子元件、子装置)。

8、根据本公开的一些示例,该储热材料包括散装储热材料。在这些示例中,一个或更多个中空体是布置在散装储热材料中的一个或更多个管。散装储热材料是储热材料,其本质上是粉末状、颗粒状或块状的。换言之,散装储热材料(基本上)随机地装填在传热床中并且形成(基本上)不规则图案。管是中空细长物体,该管可以但不需要表现圆柱形截面。该管的壳体可以是连续的或穿孔的(例如,网状的)。提供一个或更多个中空体作为一个或更多个管以允许在散装储热材料中为热源的至少一部分提供安装空间。

9、在本公开的可替代的示例中,储热材料包括至少一个块状储热材料层,使得块状储热材料的至少一部分的凹部形成一个或更多个中空体。块状储热材料是被定形状为块的储热材料,即,该块状储热材料被定形状为表现出预定形状的紧凑固体形式(单元),诸如蜂窝块。在块状储热材料中已经(无论如何)存在或专门形成的凹部允许为热源的至少一部分提供安装空间。特别地,块状储热材料可以按预定方式堆叠(装填)以对准一个或更多个块中的凹部,使得形成用于热源的至少一部分的一个或更多个中空体。由于储热材料的块状,凹部以及因此形成的一个或更多个中空体的定位和形状随时间保持不变(恒定)。因此,块状储热材料中的凹部可进一步允许直接将热源的至少一部分布置在凹部中,而无需任何进一步的保护措施(诸如用于维持凹部/一个或更多个中空体的形状的保护盖或形状稳定器件)。

10、根据本公开的一些示例,流体反应器装置进一步包括一个或更多个管,该一个或更多个管布置在形成一个或更多个中空体的至少一部分凹部中。热源的至少一部分布置在一个或更多个管中。一个或更多个管可以用于不同的目的。例如,一个或更多个管可以用作使热源的至少一部分免受流经用于反应过程的储热材料的流体影响的保护盖。替代地或附加地,一个或更多个管可允许便利的安装和/或移除,因为热源的至少一部分滑入管和/或从管中移出可比凹部本身更容易。在热源是热(热的)流体流的情况下,一个或更多个管允许将热(热的)流体流与流经用于反应过程的储热材料的流体分离。因此,可以避免两者的混合。应当注意的是,一个或更多个相应的管可布置在每个中空体中,至少一部分热源布置在每个中空体中。在其他示例中,可以仅在中空体的一部分中布置一个或更多个对应的管,在中空体中布置了至少一部分热源。也就是说,在其中布置了至少一部分热源的中空体中的一些中空体中,没有布置管,而在其他中空体中布置了一个或更多个相应的管。

11、在本公开的一些示例中,一个或更多个管中的至少一个(例如,全部)是由多件形成的。换言之,一个或更多个管中的至少一个不是一体形成的(即,不是形成为单件)。具有不同(通常标准化的)长度的管是可广泛获得的。在需要或期望表现出不同于市售标准长度的长度的一个或更多个管以将热源的至少一部分容纳在传热床中的情况下,组合几个标准长度的管段可以比生产或订购所需或期望长度的一个或更多个管更便宜。例如,该管段可以使用标准管连接件(联接件)进行组合。

12、根据本公开的一些示例,一个或更多个管中的至少一个(例如,全部)是一体形成的。换言之,一个或更多个管中的至少一个被形成为单件(即,不是通过联接或连接多个单独的件或元件来形成的)。一体形成的管可以以各种长度商购获得。此外,与由多件形成的管相比,一体形成的管可更稳定并表现出改善的流体密封性。

13、应当注意的是,在多个中空体的情况下,由多件形成的相应管可以用于中空体的第一部分,并且相应一体形成的管可以用于中空体的第二部分。此外,应当注意的是,由多件形成的管和一体形成的管可用于上述两种情况:(a)形成一个或更多个中空体的一个或更多个管;(b)一个或更多个管布置在凹部的形成一个或更多个中空体的至少一部分中。

14、在本公开的一些示例中,传热床包括围绕储热材料的隔热壁。在这些示例中,一个或更多个管被保持在隔热壁处或隔热壁中。换言之,隔热壁承载(支撑)一个或更多个管。例如,一个或更多个管可以通过相应的紧固结构(器件、装置)和/或通过将一个或更多个管插入隔热壁中而保持在隔热壁中或保持在隔热壁处。隔热壁可允许最小化传热床上方的热损失。此外,将一个或更多个管保持在隔热壁处或隔热壁中可允许维持一个或更多个管在传热床内的定位。

15、根据本公开的一些示例,一个或更多个管中的至少一个管的第一端保持在隔热壁的第一部分处或隔热壁的第一部分中。一个或更多个管中的至少一个管的第二端保持在隔热壁的第二部分处或隔热壁的第二部分中。第一端与第二端相对。换言之,一个或更多个管中的至少一个管保持在隔热壁的相对部分处或隔热壁的相对部分中,诸如隔热壁的相对侧壁。由于隔热壁承载一个或更多个管中的至少一个的两端,所以安全地维持至少一个管在传热床内的定位。此外,两端可通过隔热壁接近。例如,所有的一个或更多个管的相应的第一端和所有的一个或更多个管的相应的第二端可以保持在隔热壁处或隔热壁中。

16、在本公开的可替代的示例中,一个或更多个管中的至少一个管的第一端保持在所述隔热壁处或所述隔热壁中。一个或更多个管中的至少一个的第二端是未被保持在隔热壁处或隔热壁中的自由端。该第一端再次与第二端相对。仅承载一个或更多个管中的至少一个管的一端的隔热壁可以足以将该至少一个管保持在位。由于仅保持一端,所以可便于安装至少一个管。例如,一个或更多个管中的所有管的相应第一端可以保持在隔热壁处或隔热壁中,并且一个或更多个管中的所有管的相应第二端可以是未保持在隔热壁处或隔热壁中的自由端。

17、根据本公开的一些示例,一个或更多个中空体布置在传热床的中心平面中。如上所述,例如,储热材料/传热床的厚度方向可以从传热床中用于流体/反应流体进入和/或离开的第一开口延伸到传热床中用于流体/反应流体进入和/或离开的第二开口。因此,传热床沿厚度方向的延伸限定传热床的厚度。传热床的中心平面是垂直于储热材料/传热床的厚度方向并且因此垂直于流体穿过储热材料/传热床的流动方向延伸的平面。中心平面位于传热床厚度的(约)50%处,即在传热床的中心。在传热床的中心设置一个或更多个中空体,且因此设置热源的至少一部分,允许使流体在储热材料/传热床的内部(中心)区或区域中反应。内部区或区域(包括中心平面)可理解为传热床内的反应区或区域。然而,一个或更多个中空体不需要精确地放置在中心平面中。在可替代的示例中,一个或更多个中空体可以布置在传热床厚度的25%至75%(30%至70%、35%至65%、40%至60%或45%至55%)之间的区域中。即,一个或更多个中空体到中心平面的相应垂直距离为传热床厚度的25%(20%、15%、10%或5%)或更小。另一方面,一个或更多个中空体到第一开口和第二开口中最近的一个开口的相应垂直距离是传热床厚度的25%(30%、35%、40%或45%)或更多。换言之,一个或更多个中空体可以布置在中心平面周围/附近。例如,在多个中空体的情况下,中空体可以布置在传热床厚度的25%至75%之间的区域中的不同平面中(例如,可替代地)。

18、在本公开的一些示例中,一个或更多个开口形成在围绕储热材料的隔热壁中。一个或更多个中空体和/或布置在一个或更多个中空体的至少一部分中的一个或更多个管中的至少一个管延伸穿过该一个或更多个开口,使得该一个或更多个中空体和/或布置在一个或更多个中空体的至少一部分中的一个或更多个管中的至少一个管的内部是从传热床的外部能接近的。然而,一个或更多个中空体和/或一个或更多个管不需要延伸穿过一个或更多个开口到达传热床的外部。可以经由该一个或更多个开口接近该一个或更多个中空体和/或布置在一个或更多个中空体的至少一部分中的一个或更多个管中的至少一个管。例如,一个或更多个中空体和/或布置在一个或更多个中空体的至少一部分中的一个或更多个管中的至少一个管可以延伸到一个或更多个开口中或联接(连接)至隔热壁中的一个或更多个开口,使得相应中空体或管的内部能经由相应开口从传热床的外部接近。因此,一个或更多个管可以保持在隔热壁处或隔热壁中。

19、根据本公开的一些示例,一个或更多个开口是用绝热材料可逆地密封的。绝热材料是减少被绝热材料分隔开的两个体积之间的传热的材料。例如,密封一个或更多个开口的绝热材料减少了传热床内部和传热床外部之间的传热。因此,可避免或至少减少一个或更多个开口上的热损失。由于一个或更多个开口是用绝热材料可逆地密封的,可以移除绝热材料以用于维护工作等,使得中空体内热源的至少一部分可以容易地由维修技术人员经由一个或更多个开口接近。可替代地或另外地,该一个或更多个中空体的延伸穿过一个或更多个开口或经由该一个或更多个开口可接近的相应端部可以用绝热材料可逆地密封。与上述类似,可避免一个或更多个中空体的相应端部上的热损失,并且可确保易于接近以用于维护工作等。进一步替代地或另外地,布置在一个或更多个中空体的至少一部分中并且延伸穿过该一个或更多个开口的一个或更多个管可以用绝热材料可逆地密封。与上述类似,可避免在一个或更多个管的相应端部或开口上的热损失,并且可确保易于接近以用于维护工作等。

20、根据本公开的一些示例,该流体反应器装置还包括流体联接到传热床的第一开口的第一充气室以及流体联接到传热床的第二开口的第二充气室。第一充气室和第二充气室被配置成交替地将流体供应到传热床,使得流体在流经储热材料时被加热和反应。此外,在第一充气室和第二充气室中的一个充气室被配置成将流体供应至传热床的时间段期间,第一充气室和第二充气室中的另一个充气室被配置成将反应流体从传热床排出。流体穿过储热材料的流动方向的周期性反转可以允许维持储热材料的高热交换效率(例如,高于95%)。因此,流体反应器装置可以回收在传热床中保持所需要的反应温度(例如,氧化温度或还原温度)所需要的基本上所有的热量。因此,该流体反应器装置可理解为再生流体反应器装置。

21、在本公开的一些示例中,传热床包括隔热壁,该隔热壁围绕储热材料并且在第一充气室与第二充气室之间延伸。在这些示例中,第一开口和第二开口形成在隔热壁中。隔热壁可允许最小化传热床上的热损失。

22、根据本公开的一些示例,第一充气室的壳体至少部分地由一种绝热材料形成和/或至少部分地由一种绝热材料覆盖。绝热材料可以允许最小化第一充气室的壳体上的热损失。类似地或替代地,第二充气室的壳体可以至少部分地由绝热材料形成和/或至少部分地由绝热材料覆盖,以最小化第二充气室的壳体上的热损失。

23、在本公开的一些示例中,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,流体的反应所需的温度可被降低,使得流体反应器装置可在较低温度下操作。

24、根据本公开的一些示例,流体反应器装置包括一个或更多个测试流体端口(测试流体入口),该一个或更多个测试流体端口被配置成接收加压的测试流体并且将该加压的测试流体供应到流体反应器装置的内部。该加压的测试流体允许测试一个或更多个中空体与传热床之间的界面是否是流体密封的。例如,与用于泄漏测量的流体反应器装置的环境相比,可以实现流体反应器装置内部中的测试流体的过压力。应当注意的是,将加压的测试流体注入到流体反应器装置的内部进一步允许测试流体反应器装置的其他部件(例如,壳体)的流体密封性。加压的测试流体可以是加压气体,诸如加压空气。

25、根据第二方面,本公开提供了一种用于操作上述流体反应器装置的方法。该方法包括通过热源将储热材料加热到预定温度,使得流经储热材料的流体在流经储热材料时被加热和反应。

26、所提出的方法允许首先将储热材料加热到适合于流体的热反应的预定温度,并且如果需要的话,在流体的反应过程期间将储热材料加热到预定温度。将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中以允许容易地接近热源以用于检查、维护等。特别地,将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中以允许接近热源,而无需从传热床移除储热材料。这不仅可以简化热源的检查、维护等,而且可以减少流体反应器装置的停机时间,因为储热材料不需要从传热床中移除。此外,将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中可以允许促进热源的安装。

27、根据第三方面,本公开提供了一种用于安装上述流体反应器装置的方法。该方法包括为传热床提供布置在传热床的储热材料中的一个或更多个中空体。此外,该方法包括将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中。

28、由于一个或更多个中空体布置在传热床的储热材料中,热源的至少一部分可以简单地从传热床的外部插入一个或更多个中空体中。特别地,可在不从传热床移除储热材料的情况下安装热源的至少一部分。这可以简化和加速流体反应器装置的安装。

29、在本公开的一些示例中,在围绕储热材料的隔热壁中形成一个或更多个开口。一个或更多个中空体中的至少一个延伸穿过一个或更多个开口和/或一个或更多个中空体中的至少一个是经由一个或更多个开口能接近的。在这些示例中,该方法还包括用绝热材料可逆地密封一个或更多个开口和/或一个或更多个中空体的延伸穿过一个或更多个开口或经由一个或更多个开口能接近的相应端部。与上述类似,可避免在一个或更多个中空体的相应开口或相应端部上的热损失,并且可确保易于接近以用于维护工作等。

30、根据本公开的一些示例,该方法进一步包括在将热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中之后执行泄漏测试(密封测试、密封性测试)。泄漏测试允许测试在一个或更多个中空体与传热床之间的界面是否是流体密封的,即,流体反应器装置(传热床)的内部体积(内部)是否相对于流体反应器装置(传热床)的环境(外部)是密封的。例如,泄漏测试可以包括将加压的测试流体注入到流体反应器装置的内部(例如,经由传热床或如上所述的流体反应器装置的另一部分中的相应测试流体端口),并测量测试流体是否从一个或更多个中空体和传热床之间的界面泄漏。应当注意的是,将加压的测试流体注入到流体反应器装置的内部进一步允许测试流体反应器装置的其他部件(例如,壳体)的流体密封性。如上所述,加压的测试流体可以是加压的气体,诸如加压空气。

31、根据第四方面,本公开提供了一种用于维护上文流体反应器装置的方法。该方法包括从一个或更多个中空体移除热源的至少一部分以用于维护。另外,该方法包括将在一个或更多个中空体中的热源的至少一部分在维护之后布置在一个或更多个中空体中或将替代热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中。

32、例如,热源的至少一部分可以从一个或更多个中空体中移出(例如,拉出)以用于维护。在维护之后,或者所维护的(例如,检查和修复的)热源的至少一部分移动回到一个或更多个中空体中,或者改为替代热源的至少一部分移动到一个或更多个中空体中。由于一个或更多个中空体布置在传热床的储热材料中,所以可在不从传热床移除储热材料的情况下执行移除和(重新)插入。这可以简化和加速流体反应器装置的维护。

33、在本公开的一些示例中,该方法进一步包括对热源的至少一部分执行维护工作。维护工作可以是多样的。例如,维护工作可以包括检查(测试)、至少部分地拆卸、修理、升级和/或净化(清洁)热源的至少一部分。

34、根据本公开的一些示例,在围绕储热材料的隔热壁中形成一个或更多个开口。一个或更多个中空体中的至少一个延伸穿过一个或更多个开口和/或一个或更多个中空体中的至少一个是经由该一个或更多个开口能接近的。在这些示例中,该方法进一步包括在从一个或更多个中空体移除热源的至少一部分之前,从一个或更多个开口中的至少一个和/或一个或更多个中空体的至少一个的延伸穿过一个或更多个开口或经由一个或更多个开口能接近的相应端部移除绝热材料。可替代地或另外地,该方法包括在将热源或该替代热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中之后,用绝热材料可逆地密封该一个或更多个开口中的至少一个开口和/或该一个或更多个中空体中的至少一个的相应端部,该相应端部延伸穿过一个或更多个开口或经由该一个或更多个开口是能接近的。与上述类似,可避免在一个或更多个中空体的相应开口或相应端部上的热损失,并且可确保易于接近以用于维护工作等。

35、在本公开的一些示例中,该方法进一步包括将在一个或更多个中空体中的热源的至少一部分在维护之后布置在一个或更多个中空体中之后或将替代热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中之后执行泄漏测试(密封测试、紧密性测试)。该泄漏测试允许测试在一个或更多个中空体与传热床之间的界面是否是流体密封的,即,该流体反应器装置(传热床)的内部体积(内部)是否相对于流体反应器装置(传热床)的环境(外部)是密封的。例如,泄漏测试可包括将加压的测试流体注入到流体反应器装置的内部(例如,经由传热床或如上所述的流体反应器装置的另一部分中的相应测试流体端口),并测量测试流体是否从一个或更多个中空体和传热床之间的界面泄漏。应当注意的是,将加压的测试流体注入到流体反应器装置的内部进一步允许测试流体反应器装置的其他部件(例如,壳体)的流体密封性。如上所述,加压的测试流体可以是加压的气体,诸如加压的空气。


技术特征:

1.一种流体反应器装置(100),特别是流体净化装置,包括:

2.根据权利要求1所述的流体反应器装置(100),其中,所述储热材料(115)包括散装储热材料,并且其中,所述一个或更多个中空体(150)是布置在所述散装储热材料中的一个或更多个管。

3.根据权利要求1所述的流体反应器装置(100),其中,所述储热材料(115)包括至少一层块状储热材料,并且其中,所述块状储热材料的至少一部分中的凹部形成所述一个或更多个中空体(150)。

4.根据权利要求3所述的流体反应器装置(100),还包括布置在形成所述一个或更多个中空体(150)的所述凹部的至少一部分中的一个或更多个管,其中,所述热源(140)的至少一部分布置在所述一个或更多个管中。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的流体反应器装置(100),其中,所述传热床(110)包括围绕所述储热材料(115)的隔热壁(118),并且其中,所述一个或更多个管保持在所述隔热壁(118)处或所述隔热壁中。

6.根据权利要求5所述的流体反应器装置(100),其中,所述一个或更多个管中的至少一个管的第一端保持在所述隔热壁(118)的第一部分处或所述隔热壁的所述第一部分中,其中,所述一个或更多个管中的所述至少一个管的第二端保持在所述隔热壁(118)的第二部分处或所述隔热壁的所述第二部分中,所述第一端与所述第二端相对。

7.根据权利要求5所述的流体反应器装置(100),其中,所述一个或更多个管中的至少一个管的第一端保持在所述隔热壁(118)处或所述隔热壁中,其中,所述一个或更多个管中的至少一个管的第二端是未保持在所述隔热壁(118)处或所述隔热壁中的自由端。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的流体反应器装置(100),其中,所述一个或更多个中空体(150)布置在所述传热床(110)的中心平面中和/或布置在所述传热床(110)的厚度的25%至75%之间的区域中。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的流体反应器装置(100),其中,在围绕所述储热材料(115)的隔热壁(118)中形成有一个或更多个开口,其中,所述一个或更多个中空体(150)中的至少一个中空体和/或布置在所述一个或更多个中空体(150)的至少一部分中的一个或更多个管延伸穿过所述一个或更多个开口和/或所述一个或更多个中空体(150)中的至少一个中空体能经由所述一个或更多个开口接近。

10.根据权利要求9所述的流体反应器装置(100),其中,所述一个或更多个开口用绝热材料可逆地密封,其中,所述一个或更多个中空体(150)的延伸穿过所述一个或更多个开口的或能经由所述一个或更多个开口接近的相应端部用绝热材料可逆地密封,和/或其中,布置在所述一个或更多个中空体(150)的至少一部分中并且延伸穿过所述一个或更多个开口的所述一个或更多个管用绝热材料可逆地密封。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的流体反应器装置(100),其中,所述热源(140)的所述至少一部分能移除地布置在所述一个或更多个中空体(150)中。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的流体反应器装置(100),其中,所述热源(140)是电加热器。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的流体反应器装置(100),其中,所述热源(140)是燃烧加热器和热流体流中的一种。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的流体反应器装置(100),还包括:

15.一种用于操作根据权利要求1至14中任一项所述的流体反应器装置的方法(500),所述方法(500)包括:

16.一种用于安装根据权利要求1至14中任一项所述的流体反应器装置的方法(600),所述方法(600)包括:

17.一种用于维护根据权利要求1至14中任一项所述的流体反应器装置的方法(700),所述方法(700)包括:

18.根据权利要求17所述的方法(700),所述方法还包括:

19.根据权利要求17或18所述的方法(700),其中,在围绕所述储热材料的隔热壁中形成一个或更多个开口,其中,所述一个或更多个中空体中的至少一个中空体延伸穿过所述一个或更多个开口和/或所述一个或更多个中空体中的至少一个中空体能经由所述一个或更多个开口接近,所述方法(700)还包括:


技术总结
提供了一种流体反应器装置及其操作方法、维护方法及安装方法。流体反应器装置包括传热床,该传热床包括储热材料,该储热材料被配置成用于加热流经储热材料的流体,使得流体在流经储热材料时被加热并且反应。流体反应器装置还包括被配置为将储热材料加热至预定温度的热源。另外,流体反应器装置还包括布置在储热材料中的一个或更多个中空体。该一个或更多个中空体的相应内部能从传热床外部接近。热源的至少一部分布置在一个或更多个中空体中。

技术研发人员:奥克·卡尔斯特兰德,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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