Modular isothermal reactor

Details Modular isothermal reactor Modular isothermal reactor

C - Chemistry, Metallurgy

01

B

C01B 3/38 (2006.01) B01J 8/02 (2006.01) B01J 12/00 (2006.01) B01J 19/00 (2006.01) C01B 3/32 (2006.01) F28D 9/00 (2006.01) H01M 8/06 (2006.01)

Patent

CA 2109216

A compact modular isothermal reactor (40) for converting a feedstock such as methanol into a fuel usable in power generation systems, such as electrochemical fuel cells, is provided. The reactor includes a sealing plate (48), a baffle plate (45) having heat transfer surfaces (47) extending toward the sealing plate (48), and a housing (46) having an interior substantially circumscribing the heat transfer surfaces (47). The cooperating surfaces of the sealing plate (48), baffle plate (45), heat transfer surfaces (47) and housing interior define a torturous or labyrinthine channel for containing a suitable quantity of solid catalyst (62) and through which feedstock flows. The cooperating surfaces of a fluid flow plate (44) and the baffle plate (45) define a flow passage (50) for carrying a thermal fluid. Heat is transferred from the thermal fluid to the feed-stock by the heat transfer surfaces (47). In two alternative designs, thermally conductive pins (78, 81) extending from the fluid flow plates (76, 83) or a pair of spaced folded thermally conductive places (107) transfer heat to the interior of a catalyst containment vessel (106). In an optional heat exchange section (11), the feedstock is preheated before being directed to the reactor.

Réacteur isothermique modulaire compact (40) destiné à transformer un produit, comme le méthanol, en un combustible pouvant servir dans les systèmes de production d'énergie tels que des piles à combustible électrochimiques. Le réacteur comprend une plaque d'étanchéité (48), un déflecteur (45), qui présentent des surfaces d'échange thermique (47) qui se prolongent vers la plaque d'étanchéité (48), ainsi qu'un boîtier (46) dans lequel sont essentiellement circonscrites les surfaces d'échange thermique (47). Les surfaces collaboratrices de la plaque d'étanchéité (48), du déflecteur (45), des surfaces d'échange thermique (47) et de l'intérieur du boîtier définissent un passage sinueux ou un labyrinthe contenant une quantité appropriée d'un catalyseur solide (62), par lequel s'écoule le produit. Les surfaces collaboratrices de la plaque d'écoulement du fluide (44) et du déflecteur (45) définissent un passage d'écoulement (50) pour l'acheminement du fluide thermique. La chaleur est transférée du fluide thermique au produit par les surfaces d'échange thermique (47). Selon deux autres modèles, des tiges conductrices de chaleur (78, 81) reliées aux plaques d'écoulement du fluide (76, 83) ou d'une paire de plaques conductrices de chaleur pliées et espacées (107), transfèrent la chaleur à l'intérieur d'un récipient contenant le catalyseur (106). Dans une section d'échange thermique facultative (11), le produit est chauffé avant d'être acheminé au réacteur.

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