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DE10033596A1 - Device for carrying out a solid-catalyzed reaction - Google Patents

Device for carrying out a solid-catalyzed reaction

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DE10033596A1
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reaction
evaporation
evaporation unit
solid
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Christian Klein
Oskar Lamla
Martin Schuesler
Tomas Stefanovski
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Durchführung einer festkörperkatalysierten Reaktion, bei der zumindest ein Edukt unter Normalbedingungen in flüssigem Zustand vorliegt geschaffen, die eine Katalyseeinheit umfaßt, welche eine Verdampfungseinheit und eine Reaktionseinheit enthält, die miteinander in festkörperwärmeleitender Verbindung stehen, wobei die Verdampfungseinheit beweglich gegenüber der Reaktionseinheit angeordnet ist. Dabei kann die Verdampfungseinheit auf der gesamten Oberfläche oder nur auf einem Bereich der Oberfläche der Reaktionseinheit angeordnet sein. Eine derartige Vorrichtung findet beispielsweise Verwendung bei der Kohlenwasserstoffreformierungsreaktion zur Gewinnung von Wasserstoff.An apparatus for carrying out a solid-catalyzed reaction, in which at least one educt is present in the liquid state under normal conditions, is created, which comprises a catalytic unit which contains an evaporation unit and a reaction unit which are in heat-conducting communication with one another, the evaporation unit being movable relative to the reaction unit is arranged. The evaporation unit can be arranged on the entire surface or only on a region of the surface of the reaction unit. Such a device is used, for example, in the hydrocarbon reforming reaction to obtain hydrogen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durch­ führung einer festkörperkatalysierten Reaktion mit den Merkma­ len des Oberbegriffes des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for through Conducting a solid-catalyzed reaction with the Merkma len of the preamble of claim 1.

Festkörperkatalysierte Reaktionen gewinnen derzeit in den un­ terschiedlichsten Bereichen eine immer größere Bedeutung, bei­ spielsweise im Bereich der Brennstoffzellen die Wasserstoffer­ zeugung aus Kohlenwasserstoffen, worunter herkömmlicherweise auf diesem Gebiet auch Alkohole, Aldehyde, Ketone und derglei­ chen fallen, und Wasser, die als Kohlenwasserstoffreformierung bekannt ist (Ullmann's Encyklopädie der technischen Chemie Band 12, S. 113-136, Verlag Chemie, Weinheim 1976). Dabei wird ein Gemisch aus dem Kohlenwasserstoff, insbesondere Methanol, und Wasser an der Oberfläche eines entsprechenden, zumeist Kupfer enthaltenden Festkörperkatalysators umgesetzt.Solid-catalyzed reactions are currently becoming increasingly important in a wide variety of areas, for example in the field of fuel cells, hydrogen generation from hydrocarbons, which conventionally includes alcohols, aldehydes, ketones and the like, and water, which is known as hydrocarbon reforming (Ullmann's Encyclopedia of Technical Chemistry Volume 12 , pp. 113-136, Verlag Chemie, Weinheim 1976 ). Here, a mixture of the hydrocarbon, in particular methanol, and water is reacted on the surface of a corresponding solid catalyst, which usually contains copper.

Weitere Beispiele sind die Umwandlung von Kohlenmonoxid in Kohlendioxid durch Reaktion mit Wasserstoff in der sogenannten "Wasserstoff-Shift-Reaktion", die Kohlenmonoxidoxidation, bei der ein CO-haltiges Gas mit einem sauerstoffhaltigen Gas an einem Katalysator abreagiert sowie das Verbrennen (Oxidieren) eines brennbaren Eduktes unter Zugabe eines sauerstoffhaltigen Gases in einem sogenannten "katalytischen Brenner".Other examples are the conversion of carbon monoxide into Carbon dioxide by reaction with hydrogen in the so-called "Hydrogen shift reaction", the carbon monoxide oxidation, at which is a CO-containing gas with an oxygen-containing gas reacted with a catalyst and burning (oxidizing) a combustible educt with the addition of an oxygen-containing one Gases in a so-called "catalytic burner".

Die oben erwähnten Brennstoffzellen werden zunehmend auch in Kraftfahrzeugen eingesetzt und gewinnen den zur Verbrennung notwendigen Wasserstoff aus dem in flüssiger Form mitgeführten Kohlenwasserstoff, wobei insbesondere Methanol verwendet wird. The fuel cells mentioned above are also increasingly being used in Motor vehicles used and win the combustion necessary hydrogen from the carried in liquid form Hydrocarbon, in particular methanol being used.  

Diese Reaktion wird in der Praxis so geführt, daß ein Wasser­ dampf und Kohlenwasserstoff enthaltendes Gemisch unter Wärme­ zufuhr in Kontakt mit einem geeigneten Katalysator gebracht wird, um in einem zumeist mehrstufigen Reaktionsablauf den Wasserstoff zu erzeugen.In practice, this reaction is carried out so that a water Mixture containing steam and hydrocarbon under heat brought into contact with a suitable catalyst is used in a mostly multi-stage reaction process To produce hydrogen.

Dabei müssen die flüssigen Edukte entweder feinstzerstäubt der Katalysatoroberfläche zugeführt werden oder aber zumindest teilweise in der Dampfphase vorliegen, bevor sie mit der Kata­ lysatoroberfläche in Kontakt kommen. Die letztere Variante kann dabei mittels unterschiedlicher Vorrichtungen realisiert werden.The liquid educts must either be finely atomized Catalyst surface are supplied or at least partially present in the vapor phase before they start with the Kata come into contact with the analyzer surface. The latter variant can be realized using different devices become.

Aus der DE 44 26 692 C1 ist ein sogenannter Reformierungsreak­ tor bekannt, bei dem der katalytisch wirksamen Schicht eine Verdampfervorrichtung räumlich getrennt vorgeschaltet ist, wo­ bei der Wärmetransfer von Verdampfer zu katalytisch wirksamer Schicht über ein fluides Wärmeträgermedium erfolgt. Der Aufbau ist jedoch aufwendig, insbesondere durch Verwendung eines zu­ sätzlichen Wärmeträgermediums.DE 44 26 692 C1 is a so-called reforming freak Tor known in which the catalytically active layer Evaporator device is spatially separated where in heat transfer from evaporator to catalytically effective Layer takes place over a fluid heat transfer medium. The structure is complex, however, especially by using a additional heat transfer medium.

Weiter ist in der DE 197 20 294 C1 und der unveröffentlichten Patentanmeldung DE 199 06 672.8 ein Reformierungsreaktor mit einer vorgeschalteten Kopplung von Verdampfer und Reaktionszo­ ne beschrieben. Der Verdampfer besteht dabei aus einer porö­ sen, wärmeleitfähigen Struktur, der an die Reaktionszone, d. h. der katalytisch wirksamen Schicht, flächig angrenzt und mit dieser starr verbunden ist. Dies kann durch gemeinsames Sin­ tern der Verdampferstruktur mit der katalytisch wirksamen Schicht geschehen, so daß die derart hergestellte Kopplung der Reaktionszone mit dem Verdampfer einstückig ausgebildet ist. Die Wärmeübertragung erfolgt dabei über Festkörperwärmelei­ tung.Next is in DE 197 20 294 C1 and the unpublished Patent application DE 199 06 672.8 with a reforming reactor an upstream coupling of the evaporator and reaction gas ne described. The evaporator consists of a porous sen, thermally conductive structure attached to the reaction zone, d. H. the catalytically active layer, adjacent and with this is rigidly connected. This can be done through a common sin tern of the evaporator structure with the catalytically active Layer happen so that the coupling of the thus produced Reaction zone is integrally formed with the evaporator. The heat is transferred via solid-state heat tung.

Die vorstehend angesprochenen Reaktorsysteme mit starrer Ver­ bindung bzw. Kopplung von Verdampfer und Reaktionszone weisen jedoch den Nachteil auf, daß die bei der Verdampfung freiwerdende Wärme aufgrund des entstehenden thermischen Gradienten zwischen Verdampfer und Reaktionszone mechanische, thermisch induzierten Spannungen, kurz "Thermospannungen", in der Reakti­ onszone hervorruft. Dies führt oftmals zu Brüchen und Verwer­ fungen in der physikalischen Struktur der Reaktionszone, aber auch an der Verdampferstruktur, die sogar teilweise abplatzen kann.The rigid reactor reactor systems discussed above Show bond or coupling of the evaporator and reaction zone However, the disadvantage is that the liberated during evaporation  Heat due to the resulting thermal gradient between evaporator and reaction zone mechanical, thermal induced voltages, or "thermal voltages" for short, in the reactor onszone. This often leads to breaks and discard in the physical structure of the reaction zone, however also on the evaporator structure, which even flake off partially can.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kopplung zwischen Verdampfer und Reaktionszone zu schaf­ fen, die die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und gegenüber Thermospannungen unempfindlich ist.Proceeding from this, the invention is based on the object to create a coupling between the evaporator and the reaction zone fen, the above disadvantages of the prior art Technology avoids and insensitive to thermal voltages is.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Durchführung ei­ ner festkörperkatalysierten Reaktion mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.This task is carried out by a device for carrying out egg ner solid-catalyzed reaction with the features of the An spell 1 solved.

Aufgrund der beweglichen Anordnung der Verdampfungseinheit ge­ genüber der Reaktionseinheit werden auftretende Spannungen in Translationsenergie überführt und abgeleitet, so daß die Strukturen beider Einheiten davon unbeeinflußt bleiben und da­ her keine Schädigungen, beispielsweise Risse, Verwerfungen und Ablationen, davontragen.Due to the movable arrangement of the evaporation unit ge voltages occurring in relation to the reaction unit Translated and derived translation energy so that the Structures of both units remain unaffected by this and there no damage, such as cracks, faults and Ablations, carry away.

Unter dem Begriff "beweglich" wird in diesem Zusammenhang jede Anordnung verstanden, die es der Verdampfungseinheit bei Vor­ liegen von Temperaturgradienten zwischen Verdampfungs- und Re­ aktionseinheit ermöglicht, Translationsbewegungen relativ zur Reaktionseinheit zu vollziehen, die die Thermospannungen in Bewegungsenergie überführen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, indem ein Metallvlies als Verdampfungseinheit gewählt wird, welches durch geeignete Mittel an der Reaktions­ einheit beweglich befestigt wird. Ebenso kann die Verdamp­ fungseinheit auch in Sinterkeramik oder Sintermetall ausge­ führt sein, die dann mechanisch oder durch Anpressen an der Reaktionseinheit befestigt wird. In this context, the term "flexible" means each Arrangement understood that the evaporation unit before are of temperature gradients between evaporation and Re action unit enables translation movements relative to To perform reaction unit which the thermal voltages in Transfer kinetic energy. This can be done, for example can be achieved by using a metal fleece as the evaporation unit is selected, which by suitable means on the reaction unit is movably attached. Likewise, the evaporator unit also made of sintered ceramic or sintered metal leads, which is then mechanically or by pressing on the Reaction unit is attached.  

Die Anordnung von Verdampfungsbereich zu Reaktionsbereich ist frei wählbar, solange eine festkörperwärmeleitende Verbindung besteht, d. h. der Verdampfungsbereich kann entsprechend der DE 197 20 294 C1 über oder neben dem Reaktionsbereich angeordnet sein.The arrangement from evaporation area to reaction area is freely selectable, as long as a solid-heat conductive connection exists, d. H. the evaporation area can be according to DE 197 20 294 C1 arranged above or next to the reaction area his.

Vorteilhafterweise ist die Verdampfungseinheit porös, so daß die Edukte kontrolliert an die Reaktionseinheit gelangen kön­ nen. Je nach Porengröße und eventueller Druckbeaufschlagung kann dann die Menge der Edukte, die an die Reaktionseinheit gelangen, dosiert werden, so daß die Reaktion optimiert werden kann. Natürlich ist auch der Einsatz eines Metallvlieses, bei­ spielsweise aus Edelstahl oder einer geeigneten Legierung, denkbar, jedoch muß hier die oftmals zu große Weite der Ma­ schen in Betracht gezogen werden.The evaporation unit is advantageously porous, so that the starting materials can reach the reaction unit in a controlled manner NEN. Depending on the pore size and possible pressurization can then be the amount of starting materials that are supplied to the reaction unit arrive, be dosed so that the reaction can be optimized can. Of course, the use of a metal fleece is also included for example made of stainless steel or a suitable alloy, conceivable, but here the often too large width of the Ma be considered.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Verdampfungseinheit an der gesamten Oberfläche der Reaktionseinheit angeordnet. Da­ durch wird eine gleichmäßige Erwärmung der Reaktionseinheit gewährleistet. Dies ist weiterhin von Vorteil, wenn das Reak­ tionsgemisch durch die Verdampfungseinheit und die oftmals auch porös ausgestaltete Reaktionseinheit gepreßt wird.In a preferred embodiment, the evaporation unit is on arranged over the entire surface of the reaction unit. because is a uniform heating of the reaction unit guaranteed. This is still beneficial if the reak tion mixture through the evaporation unit and the often also porous reaction unit is pressed.

Jedoch ist es auch vorteilhaft, die Verdampfungseinheit an ei­ nem Teilbereich der Oberfläche der Reaktionseinheit anzuord­ nen. Dies ist dann besonders bevorzugt, wenn die Reaktionse­ dukte nicht wie in einigen Fällen durch die Verdampfungs- und Reaktionseinheit gepreßt werden, sondern wenn sie mittels me­ chanischer Vorrichtungen nur an einen Bereich der mit der Ver­ dampfungseinheit bedeckten Reaktionseinheit zudosiert werden sollen. Dies hängt jedoch von der Wahl des Reaktors und der katalytischen Reak-tion ab. Zum Beispiel ist es ebenso denk­ bar, daß ein modular aufgebauter sogenannter Stapelreaktor aus mehreren aufeinander abfolgend angeordneten Katalyseeinheiten besteht, die regelmäßig oder unregelmäßig abwechselnd Reaktionseinheiten aufweisen, auf deren Oberfläche zumindest teil­ weise eine Verdampfungseinheit angeordnet ist.However, it is also advantageous to egg the evaporation unit To arrange a portion of the surface of the reaction unit NEN. This is particularly preferred when the reactions products, as in some cases, by evaporation and Reaction unit are pressed, but if they by means of me Chanian devices only to an area with the Ver vaporization unit-covered reaction unit can be added should. However, this depends on the choice of reactor and the catalytic reaction. For example, it is also think bar that a modular so-called stack reactor several sequentially arranged catalytic units consists of reaction units which alternate regularly or irregularly  have at least partially on the surface as an evaporation unit is arranged.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrerere übereinander gestapelte Katalyse­ einheiten vorgesehen, deren Form frei wählbar ist. Jede Kata­ lyseeinheit weist zumindest einen Durchbruch auf, wobei die jeweiligen Durchbrüche zur Bildung eines Eingangskanals zur Zufuhr des Eduktgemisches miteinander fluchten und zwischen den einzelnen Schichten von dem Eingangskanal abzweigende Ver­ teilungskanäle ausgebildet sind. Das Reaktionsgemisch wird nun auf die Oberfläche der Verdampfungseinheiten geführt, wobei die benötigte Verdampfungswärme durch eine exotherme Reaktion der Flüssigkeit oder gegebenenfalls durch Zufuhr eines zusätz­ lichen Brennmittels, beispielsweise Sauerstoff, entsteht. Das Reaktionsgemisch reagiert nun an der Reaktionseinheit ab und gegebenfalls auftretende Thermospannungen, z. B. bei zu schnel­ ler Zufuhr des Reaktionsgemisches, werden durch die gegenüber der Rektionseinheit beweglich angeordnete Verdampfungseinheit in Translationsenergie abgeleitet, so daß auch aufwendig auf­ gebaute Stapelreaktoren ohne Schädigungen durch Thermospannun­ gen länger betrieben werden können.According to a preferred embodiment of the invention Devices are several stacked catalysis units are provided, the shape of which is freely selectable. Every kata lysis unit has at least one breakthrough, the respective breakthroughs to form an input channel for Feed of the educt mixture are aligned and between Ver. branches off the individual layers from the input channel dividing channels are formed. The reaction mixture is now led to the surface of the evaporation units, wherein the required heat of vaporization through an exothermic reaction the liquid or, if necessary, by adding an additional Lichen fuel, such as oxygen. The Reaction mixture now reacts at the reaction unit and if necessary occurring thermal voltages, e.g. B. too fast ler supply of the reaction mixture, are by the opposite the evaporation unit movably arranged in the reaction unit derived in translation energy, so that also expensive built stacked reactors without damage by thermal voltage can be operated longer.

Selbstverständlich sind ebenso andere Konzepte insbesondere von modular aufgebauten Stapelreaktoren denkbar, bei denen die Erfindung verwirklicht werden kann.Of course, other concepts are also special of modular stack reactors where the Invention can be realized.

Verwendung findet eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei kata­ lytischen Reaktionen, bei denen zumindest ein Reaktionsedukt in flüssiger Form vorliegt, das vor der zumeist exothermen festkörperktalytischen Reaktion in einem Reaktor in den Dampf- oder Gaszustand überführt werden muß. Ein bevorzugtes Beispiel ist die Wasserstoffgewinnung aus einem Gemisch bestehend aus einem wie eingangs definierten Kohlenwasserstoff und Wasser.A device according to the invention is used at kata lytic reactions in which at least one reactant is in liquid form, which is usually exothermic solid-state analytical reaction in a reactor in the steam or gas state must be transferred. A preferred example is the production of hydrogen from a mixture of a hydrocarbon and water as defined at the beginning.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and refinements of the invention result itself from the description and the accompanying drawing.  

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combination, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is based on an embodiment in the Drawing is shown schematically and is below Described in detail with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 1 shows a cross section through a device according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere erfindungs­ gemäße Vorrichtung. Fig. 2 shows a cross section through a further device according to the Invention.

In Fig. 1 ist eine Katalyseeinheit 1 dargestellt, die aus ei­ ner Verdampfungseinheit 2 und einer Reaktionseinheit 3 be­ steht. Dabei ist die Verdampfungseinheit 2 auf der gesamten Oberfläche der Reaktionseinheit 3 feskörperwärmeleitend beweg­ lich gegenüber dieser angeordnet. Die Katalyseeinheit 1 weist ferner mindestens einen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Durchbruch auf.In Fig. 1, a catalysis unit 1 is shown, which consists of egg ner evaporation unit 2 and a reaction unit 3 be. In this case, the evaporation unit 2 is arranged on the entire surface of the reaction unit 3 so as to be movable relative to the solid body in a heat-conducting manner. The catalysis unit 1 also has at least one opening (not shown in the drawing).

Die Oberfläche der Katalyseeinheit kann frei strukturiert wer­ den, beispielsweise in Form von mäandrierenden Erhebungen zur Vergrößerung der reaktiven Oberfläche sowohl beim Verdamp­ fungs- wie beim Reaktionsprozeß. Im vorliegenden Fall handelt es sich jedoch der Einfachheit halber um eine im wesentlichen plane Oberfläche.The surface of the catalysis unit can be freely structured the, for example in the form of meandering surveys Enlargement of the reactive surface both when evaporating as in the reaction process. Act in the present case however, it is essentially one for simplicity flat surface.

Die Verdampfungseinheit 2 umfaßt einen porösen, wärmeleitfähi­ gen Körper mit einer großen benetzbaren Oberfläche, die gege­ benenfalls von einem gasfömigen Oxidationsmittel, beispiels­ weise Luft oder Sauertoff, überströmt wird. Die Reaktionsein­ heit 3 besteht aus einem vorzugsweise gesinterten, porösen, katalytisch aktiven Material enthaltenden gasdurchlässigen Körper. In einer anderen Ausführungsform kann die Reaktions­ einheit 3 an ihrer Unterseite durch geeignete Maßnahmen auch gasundurchlässig ausgebildet sein.The evaporation unit 2 comprises a porous, thermally conductive body with a large wettable surface, which is optionally overflowed by a gaseous oxidizing agent, for example air or oxygen. The reaction unit 3 consists of a preferably sintered, porous, catalytically active material containing gas-permeable body. In another embodiment, the reaction unit 3 on its underside can also be made gas-impermeable by suitable measures.

Die Verdampfungseinheit 2 ist entweder auf die Reaktionsein­ heit 3 aufgepreßt, wobei der Anpreßdruck so gewählt wird, daß bei Auftreten von Thermospannungen die Verdampfungseinheit 2 sich gegenüber der starr fixierten Reaktionseinheit 3 bewegen kann, oder aber durch geeignete mechanische Mittel, beispiel­ weise Rahmen, Nuten, Klemmen und dergleichen, auf der Reakti­ onseinheit 3 festkörperwärmeleitend beweglich angeordnet.The evaporation unit 2 is either pressed onto the reaction unit 3 , the contact pressure being selected so that when thermal stresses occur, the evaporation unit 2 can move relative to the rigidly fixed reaction unit 3 , or else by suitable mechanical means, for example frames, grooves, Clamps and the like, arranged on the Reakti onseinheit 3 movable solid-state heat.

Die zu verdampfende Flüssigkeit wird der Oberfläche der Reak­ tionseinheit 2 im Sinne der in der Figur dargestellten Pfeile zugeführt. Die notwendige Verdampfungsenergie wird durch eine exotherme Reaktion eines Brennmittels mit dem in die Verdamp­ fungseinheit 2 und in die Reaktionseinheit 3 eindiffundieren­ den Oxidationsmittel an dem Katalysatormaterial bereitge­ stellt. Das Brennmittel, bei dem es sich auch um die zu ver­ dampfende Flüssigkeit selbst handeln kann, kann sowohl in flüssiger als auch teilweise oder vollständig in dampf- bzw. gasförmiger Form vorliegen.The liquid to be evaporated is supplied to the surface of the reaction unit 2 in the sense of the arrows shown in the figure. The necessary evaporation energy is provided by an exothermic reaction of a fuel with which the oxidizing agent on the catalyst material diffuses into the evaporation unit 2 and into the reaction unit 3 . The fuel, which can also be the liquid to be evaporated itself, can be in liquid as well as partially or completely in vapor or gaseous form.

Je nach Reaktortyp wird das entstehende Gas entweder in die Verdampfungseinheit zurückgeführt und wird zusammen mit dem gegebenenfalls erforderlichen Oxidationsmittel aus dem Reaktor abgeführt. Falls es sich jedoch um einen modular aufgebauten Stapelreaktor desjenigen Typs handelt, bei dem die Reaktions­ edukte samt gegebenenfalls notwendigem Oxidationsmittel durch alle aufeinander angeordneten Katalyseeinheiten hindurchge­ preßt werden, erfolgt eine Abreaktion des Eduktgemischs über sämtlichen Katalyseeinheiten und die Produkte werden erst am unteren Ende des Stapelreaktors entnommen.Depending on the type of reactor, the resulting gas is either in the Evaporation unit is returned and is together with the any oxidizing agent required from the reactor dissipated. In case, however, it is a modular one Stack reactor of the type in which the reaction educts together with any necessary oxidizing agent all catalytic units arranged one on top of the other are pressed, the educt mixture is reacted over all catalysis units and the products are only on taken from the lower end of the stacked reactor.

Fig. 2 zeigt eine Katalyseeinheit 6, die ebenfalls aus einer Verdampfungseinheit 7 und einer Reaktionseinheit 8 besteht. Fig. 2 shows a catalysis unit 6, which also consists of an evaporation unit 7 and a reaction unit 8.

Dabei ist die Verdampfungseinheit 7 nur auf einem Teil der Oberfläche der Reaktionseinheit festkörperwärmeleitend beweg­ lich angeordnet. Die Materialien der Reaktions- und Verdamp­ fungseinheit entsprechen den vorstehend unter Fig. 1 beschrie­ benen. Ebenso erfolgt die bewegliche Anordnung der Verdamp­ fungseinheit 7 auf der Reaktionseinheit 8 mit den vorstehend geschilderten Maßnahmen.In this case, the evaporation unit 7 is arranged on a part of the surface of the reaction unit so as to be movable in a solid-state heat-conducting manner. The materials of the reaction and evaporation unit correspond to those described above under FIG. 1. Likewise, the movable arrangement of the evaporation unit 7 on the reaction unit 8 takes place with the measures described above.

Wie unter Fig. 1 geschildert erfolgt die Verdampfung des Eduktgemisches in der Verdampfungseinheit 7. Das Gemisch aus Edukten, Produkten und einem gegebenfalls notwendigen Oxidati­ onsmittel wird anschließend in der durch die Pfeile symboli­ sierten Richtung auf die nicht von der Verdampfungseinheit 7 bedeckte Oberfläche der Katalyseeinheit 8 geleitet, wo das Eduktgemisch weiter abreagiert. Der Umsatz des Eduktgemisches ist dabei schneller, jedoch weniger gut kontrollierbar.As described under FIG. 1, the educt mixture is evaporated in the evaporation unit 7 . The mixture of starting materials, products and an oxidizing agent which may be necessary is then passed in the direction symbolized by the arrows onto the surface of the catalytic unit 8 not covered by the evaporation unit 7 , where the starting material mixture continues to react. The conversion of the educt mixture is faster, but less controllable.

Der Fachmann trift die Wahl zwischen den in Fig. 1 und 2 ge­ zeigten Konzepten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Abhän­ gigkeit von der durchzuführenden Reaktion und dem einzusetzen­ den Reaktortyp.The person skilled in the art makes the choice between the concepts of the device according to the invention shown in FIGS . 1 and 2, depending on the reaction to be carried out and the type of reactor used.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Durchführung einer festkörperkatalysierten Reaktion, bei der zumindest ein Edukt unter Normalbedingungen in flüssigem Zustand vorliegt, umfassend eine Katalyseeinheit (1), die eine Verdampfungseinheit (2) und eine Reaktionsein­ heit (3) enthält, die miteinander in festkörperwärmeleitender Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungseinheit (2) beweglich gegenüber der Reak­ tionseinheit (3) angeordnet ist.1. An apparatus for carrying out a solid-catalyzed reaction, in which at least one educt is present in the liquid state under normal conditions, comprising a catalytic unit ( 1 ) which contains an evaporation unit ( 2 ) and a reaction unit ( 3 ) which are connected to one another in a heat-conducting compound, characterized in that the evaporation unit ( 2 ) is movably arranged with respect to the reaction unit ( 3 ). 2. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verdampfungseinheit (2) zumin­ dest bereichsweise porös ist.2. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporation unit ( 2 ) is at least partially porous. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungseinheit (2) an der gesamten Oberfläche der Reaktionseinheit (3) angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the evaporation unit ( 2 ) on the entire surface of the reaction unit ( 3 ) is arranged. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungseinheit (2) an einem Teilbereich der Ober­ fläche der Reaktionseinheit (3) angeordnet ist.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the evaporation unit ( 2 ) is arranged on a partial area of the upper surface of the reaction unit ( 3 ). 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mehrere übereinander gestapelte Ka­ talyseeinheiten (1) vorgesehen sind, wovon jede wenigstens ei­ nen Durchbruch zur Bildung eines Kanals aufweist und wobei die gestapelten Katalyseeinheiten (1) beabstandet zueinander ange­ ordnet sind.5. Device according to one of the preceding claims, are provided by in that a plurality of stacked Ka talyseeinheiten (1) each having at least ei NEN breakthrough to form a channel, and wherein the stacked catalytic units (1) spaced from each other are arranged.
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