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DE10144681A1 - Strömungsreaktor und Verfahren zur Reaktionsstromführung in einem Strömungsreaktor - Google Patents

Strömungsreaktor und Verfahren zur Reaktionsstromführung in einem Strömungsreaktor

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Publication number
DE10144681A1
DE10144681A1 DE10144681A DE10144681A DE10144681A1 DE 10144681 A1 DE10144681 A1 DE 10144681A1 DE 10144681 A DE10144681 A DE 10144681A DE 10144681 A DE10144681 A DE 10144681A DE 10144681 A1 DE10144681 A1 DE 10144681A1
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DE
Germany
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flow reactor
unit
catalyst
catalyst unit
reactor according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE10144681A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Kahlich
Thomas Hackl
Joerg Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE10144681A priority Critical patent/DE10144681A1/de
Publication of DE10144681A1 publication Critical patent/DE10144681A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strömungsreaktor und ein Verfahren zur Reaktionsmedienführung in einem Strömungsreaktor, bei denen DOLLAR A (a) ein Eduktstrom (18) durch eine mit einem Katalysator beschichtete Katalysatoreinheit (12) geleitet wird und DOLLAR A (b) ein Reaktandenstrom (20) über eine Zuführeinheit (14) in die Katalysatoreinheit (12) eingespeist wird, wobei der eingespeiste Reaktandenstrom (20) durch ein relativ zur Katalysatoreinheit (12) bewegliches Verstellelement der Zuführeinheit (14) beeinflusst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Strömungsreaktor, der zur Umsetzung flüssiger oder gasförmiger Reaktionsmedien verwendet wird, und ein Verfahren zur Reaktionsstromführung in einem solchen Strömungsreaktor mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 22 genannten Merkmalen.
  • Es ist bekannt, Reaktionsmedien in Strömungsreaktoren miteinander umzusetzen. Üblicherweise wird dazu ein Edukt in gasförmiger oder flüssiger Konsistenz durch den Reaktor gefördert und an ausgewählten Punkten des Reaktors ein Reaktand zur Umsetzung eingespeist. Häufig sind Reaktionen zwischen dem Reaktanden und dem Edukt nur in Gegenwart von geeigneten Katalysatoren möglich. Der Strömungsreaktor umfasst dann zumindest eine Katalysatoreinheit, in der ein solcher Katalysator stationär gebunden ist. Eine Kontaktzeit des Reaktionsmediums über dem Katalysator stellt dabei einen entscheidenden Reaktionsparameter dar. Dieser Zeitraum muss nach Möglichkeit so gewählt werden, dass ein möglichst hoher Umsatz gewährt ist, jedoch unerwünschte Neben- und Folgereaktionen nur in geringem Umfange möglich sind.
  • Ein Beispiel für eine derartige Reaktion ist die Entfernung von Kohlenmonoxid aus wasserstoffreichen Gasgemischen mittels selektiver CO-Oxidation, wie sie zur Aufbereitung von wasserstoffreichen Gasgemischen für Brennstoffzellen erforderlich ist. Bei Kontaktzeiten, die oberhalb der optimalen Verweilzeit des Reaktionsmediums über dem Katalysator liegen, kann das bereits durch Oxidation aus Kohlenmonoxid gebildete Kohlendioxid über eine Wassergas-Rückshift-Reaktion wieder verstärkt zurückgebildet werden. Eine für die Brennstoffzelle ausreichend niedrige CO-Emission wurde dabei bislang nur durch Hintereinanderschaltung mehrerer Prozessstufen oder durch eine aufwendige ventilgesteuerte, mehrstufige Luftdosierung entlang der Reaktorachse erreicht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Strömungsreaktor und ein Verfahren zur Reaktionsmedienführung in einem solchen Strömungsreaktor zur Verfügung zu stellen, bei dem die Einspeisung des zur Umsetzung benötigten Reaktanden den wechselnden Prozessbedingungen in der Katalysatoreinheit angepasst werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Strömungsreaktor mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie das Verfahren zur Reaktionsmedienführung mit den im Anspruch 22 genannten Merkmalen gelöst. Die Erfindung offenbart einen Strömungsreaktor mit
    • a) zumindest einer von einem Eduktstrom durchsetzbaren und mit einem Katalysator beschichteten Katalysatoreinheit und
    • b) einer von einem Reaktandenstrom durchsetzbaren Zuführeinheit mit einem relativ zur Katalysatoreinheit bewegbaren Verstellelement, über das eine Durchtrittsfläche des Reaktandenstroms in die Katalysatoreinheit beeinflussbar ist.
  • Damit wird eine Reaktionsmedienführung im Strömungsreaktor ermöglicht, bei der der Reaktandenstrom mit Hinsicht auf eine möglichst optimale Verweilzeit über dem Katalysator beeinflussbar ist. Dieses System kann bei wechselnden Prozessbedingungen, wie sich verändernden Volumenströmen des Edukts, Reaktortemperaturen oder Eduktumsätzen, den neuen Erfordernissen flexibel und schnell angepasst werden. Auf diese Weise kann insbesondere auf die zur CO-Feinreinigung von Brenngasen für Brennstoffzellen kostspieligen herkömmlichen Techniken verzichtet werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Strömungsreaktors sind die Katalysator- und Zuführeinheiten als im Querschnitt ringförmige, zueinander koaxial angeordnete und ineinander verschachtelte Zylinderelemente ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung erlaubt eine besonders kompakte Realisierung des Strömungsreaktors, wobei der Strömungsreaktor optional auch aus einer Mehrzahl an parallel oder seriell miteinander verschaltbaren oder ansteuerbaren Reaktoreinheiten zusammengesetzt sein kann. Denkbar ist auch, den Strömungsreaktor als Rohrbündelreaktor mit kompaktem Kühlmantel auszubilden.
  • Ferner ist bevorzugt, dass die Katalysatoreinheit ein vom Reaktanden beim Eintritt zu durchsetzendes Flächenelement mit Durchtrittsöffnungen umfasst. Dieses Flächenelement dient nicht nur zur Dosierung - indem beispielsweise in Richtung einer Austrittsöffnung der Katalysatoreinheit eine abnehmende Dichte an Durchtrittsöffnungen vorgesehen ist - sondern kann auch zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse in der Katalysatoreinheit dienen. Dazu weist das Flächenelement auf Seiten der Katalysatoreinheit Strukturelemente zur Erzeugung einer turbulenten Strömung auf. Wenn der Strömungsreaktor ein Ringspaltreaktor ist, ist das Flächenelement vorzugsweise eine perforierte innere Mantelfläche zwischen der Katalysatoreinheit und der Zuführeinheit.
  • Weiterhin ist bevorzugt, das Verstellelement der Zuführeinheit als Zuführrohr auszubilden. Das Zuführrohr steht dabei derart mit dem Flächenelement der Katalysatoreinheit in Wirkverbindung, dass lediglich ein nicht vom Zuführrohr abgedeckter Bereich des Flächenelementes mit dem Reaktanden durchsetzbar ist. Vorzugsweise ist die vom Flächenelement begrenzte Zuführeinheit an einer dem Zuführrohr gegenüberliegenden Endseite geschlossen.
  • In einer hierzu alternativen Ausgestaltung des Strömungsreaktors ist eine vom Flächenelement begrenzte Zuführeinheit an beiden Endseiten offen ausgebildet, wobei an einer Endseite der Reaktand zuführbar ist und an der anderen Endseite ein längsbewegbarer Abdichtstempel angeordnet ist. Der Abdichtstempel dient als Verstellelement zur Veränderung der vom Reaktanden durchsetzbaren Durchtrittsfläche des Flächenelementes. Vorzugsweise kann ein unabhängig vom Abdichtstempel bewegbares Zuführrohr an der zum Eintritt des Reaktanden liegenden Endseite der Zuführeinheit vorgesehen sein.
  • Mit den geschilderten Ausgestaltungen kann in einfacher Weise die Verweilzeit des Reaktanden über dem Katalysator der Katalysatoreinheit beeinflusst werden.
  • Ferner ist bevorzugt, dass der Strömungsreaktor eine insbesondere als Kühleinrichtung ausgebildete Wärmeaustauschereinheit im Bereich der Katalysatoreinheit umfasst. Die Wärmeaustauschereinheit ist vorzugsweise relativ zur Katalysatoreinheit beweglich, insbesondere längsverschiebbar. Sie kann als im Querschnitt ringförmiges, mit der Katalysatoreinheit koaxial angeordnetes und ineinander verschachteltes Zylinderelement ausgebildet sein. Vorzugsweise kann eine Realisierung in Form einer Ringspaltaußenkühlungseinrichtung oder derart, dass die Zuführeinheit in Bezug zur Katalysatoreinheit außenliegend und die Wärmeaustauschereinheit innenliegend angeordnet ist, erfolgen.
  • Wenn der Strömungsreaktor eine relativ zur Katalysatoreinheit bewegliche Wärmeaustauschereinheit umfasst, so kann eine Lage der Wärmeaustauschereinheit in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie dem Volumenstrom des Edukts, der Betriebstemperatur oder dem Eduktumsatz, bestimmt werden. Wenn die Wärmeaustauschereinheit einen geschlossenen Kühlkreislauf aufweist, kann eine Förderrichtung eines Kühlmediums im Kühlkreislauf bei exothermen Reaktionen vorzugsweise nach dem Gleichstromprinzip erfolgen. Bei endothermen Reaktionen und einer Wärmeaustauschereinheit mit geschlossenem Heizkreislauf erfolgt die Medienführung vorzugsweise nach dem Gegenstromprinzip.
  • In weiteren, alternativen Ausgestaltungen des Strömungsreaktors kann der Katalysator in der Katalysatoreinheit als Festbettschüttung oder als katalytisch beschichtete, poröse Schaummatrix eingebracht sein. Der Strömungsreaktor ist bevorzugt ein Gasaufbereitungsreaktor zur Bereitstellung eines wasserstoffreichen Gasgemisches für eine Brennstoffzelle, bei dem als Reaktand Luft und als Edukt ein durch einen Reformer bereitgestelltes wasserstoffreiches Gasgemisch sein kann.
  • Die Bewegung des Verstellelementes wird vorzugsweise zur Einstellung der Verweilzeit des Reaktionsmediums aus Reaktand und Edukt in der Katalysatoreinheit genutzt. Die Bewegung erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie dem Volumenstrom des Edukts, der Betriebstemperatur oder einem Eduktumsatz. Insgesamt können damit kontaktzeitbedingt auftretende, unerwünschte Neben- und Folgereaktionen vermieden, Einsparungen im Bauvolumen durch eine geringere Anzahl an erforderlichen Reinigungsstufen und höhere Produktausbeuten erzielt werden.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Strömungsreaktor mit einem Zuführrohr als Verstellelement;
  • Fig. 2 einen alternativen Strömungsreaktor mit einem Abdichtstempel als Verstellelement und
  • Fig. 3 einen Strömungsreaktor wie in Fig. 2 mit axial verschiebbarer Ringspaltaußenkühlung.
  • In der Fig. 1 ist ein Strömungsreaktor 10 mit angedeuteter Reaktionsmedien- und Kühlmittelführung in einer Prinzipdarstellung offenbart. Der Strömungsreaktor 10 besteht aus einer Katalysatoreinheit 12, einer Zuführeinheit 14 und einer Wärmeaustauschereinheit 16. Der Strömungsreaktor 10 ist zur Gasaufbereitung von wasserstoffreichen Gasgemischen für eine Brennstoffzelle geeignet. Insbesondere soll der Strömungsreaktor eine geeignete Beschichtung zur selektiven CO-Oxidation aufweisen.
  • Sowohl Katalysator, Zuführ- und Wärmeaustauschereinheit 12, 14, 16 sind als irf Querschnitt ringförmige, zueinander koaxial angeordnete und ineinander verschachtelte Zylinderelemente ausgebildet. Gegebenenfalls kann der Strömungsreaktor 10 aus einer Mehrzahl an parallel oder seriell miteinander verschaltbaren oder ansteuerbaren Reaktoreinheiten auf Basis dieser Zylinderelemente zusammengesetzt sein.
  • Die Katalysatoreinheit 12 wird eintrittsseitig mit einem beispielsweise durch einen reformerbereitgestellten Eduktstrom 18 aus einem wasserstoffreichen Gasgemisch beaufschlagt. Sie trägt zumindest einen Katalysator, der die selektive CO-Oxidation ermöglicht. Der Katalysator kann in die Katalysatoreinheit 12 auch als katalytisch beschichtete, poröse Schaummatrix oder als Festbettschüttung eingebracht sein.
  • Die Zuführeinheit 14 stellt die zur selektiven CO-Oxidation notwendige Luft im Bereich der Katalysatoreinheit 12 zur Verfügung (Reaktandenstrom 20). Sie umfasst dazu unter anderem ein als Zuführrohr 22 ausgebildetes Verstellelement, mit dem ein Volumenstrom des Reaktanden in die Katalysatoreinheit 12 geregelt werden kann. Das Zuführrohr 22 kann entlang der Reaktorachse bewegt werden und besteht aus einem luftundurchlässigen Material.
  • Das Zuführrohr 22 fährt in einem über eine innere Mantelfläche 24 der Katalysatoreinheit 12 gebildeten Hohlraum ein. Die Mantelfläche 24 dient sowohl als Führung für das Zuführrohr 22 als auch als ein Flächenelement, das von dem Reaktanden in Richtung des Reaktionsraumes zu durchtreten ist. Das Flächenelement weist dazu eine große Anzahl von Durchtrittsöffnungen (Perforationen) auf, die in Richtung einer Austrittsöffnung der Katalysatoreinheit 12 eine abnehmende Dichte aufweisen können. Auf Seiten der Katalysatoreinheit 12 kann die Mantelfläche 24Strukturelemente tragen, die die Ausbildung einer turbulenten Strömung und damit ein Durchmischen des Reaktanden mit dem Edukt unterstützen.
  • Die Wärmeaustauschereinheit 16 ist als Ringspaltaußenkühlung ausgebildet, deren Kühlmedium vorzugsweise von unten zugeführt wird und nach oben austritt. Da die selektive CO-Oxidation exotherm ist, erfolgt eine Kühlung vorzugsweise nach dem Gleichstromprinzip.
  • Zur Reaktionsmedienführung in einem solchen Strömungsreaktor 10 wird das Zuführrohr 22 in Abhängigkeit vom Eduktstrom 18 und gegebenenfalls den Betriebstemperaturen bewegt. Der Reaktand kann lediglich in dem Bereich der Mantelfläche 24, der nicht von dem Zuführrohr 22 abgedeckt ist, in die Katalysatoreinheit 12 eintreten. Auf diese Weise kann der Reaktandenstrom 20 den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden und eine Kontaktzeit über den Katalysatoren eingestellt werden. In der Folge sind Neben- und Rückreaktionen bei der selektiven CO-Oxidation stark vermindert, so dass auf eine weitere CO-Feinreinigung verzichtet werden kann.
  • Die Fig. 2 zeigt einen Strömungsreaktor 10 in einer alternativen Ausgestaltung, bei der die Eduktstromführung und Reaktandzuführung im Gegenstrom erfolgt. Die von der Mantelfläche 24 als Flächenelement begrenzte Zuführeinheit 14 ist an beiden Endseiten offen ausgebildet. Auf der einen Endseite wird der Reaktand zugeführt, während auf der anderen Endseite ein längsbewegbarer Abdichtstempel 26 als Verstellelement zur Veränderung der vom Reaktanden durchsetzbaren Durchtrittsfläche des Flächenelementes angeordnet ist. Optional kann eintrittsseitig das bereits in Fig. 1 beschriebene Zuführrohr in die Vorrichtung mitaufgenommen werden, mit dem der Bereich, in dem ein Durchtritt des Reaktanden in die Katalysatoreinheit erfolgen kann, noch stärker eingegrenzt werden kann. Der Abdichtstempel 26 ist als Verstellelement entlang der Reaktorachse bewegbar und beeinflusst je nach Lage die Durchtrittsfläche des Reaktanden und damit indirekt die Kontaktzeit im Strömungsreaktor 10.
  • In der Fig. 3 ist ein Strömungsreaktor 10 offenbart, der neben den in der Fig. 2 bereits geschilderten Komponenten eine axial beweglich gelagerte Wärmeaustauschereinheit 16 beinhaltet. Die Wärmeaustauschereinheit 16 wird beispielsweise in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie einer Betriebstemperatur, einem Eduktvolumenstrom oder einem Eduktumsatz, in ihrer Bewegung gesteuert. Damit ist es möglich, auch bei wechselnden Volumenströmen des Edukts und wechselnden Temperaturen der zugeführten Reaktionsmedien eine möglichst isotherme Betriebsweise aufrecht zu erhalten. Im Falle eines Teillastbetriebes kann zudem eine Auskühlung des Reaktorteils, in dem keine Umsetzung der Ausgangsstoffe stattfindet, vorgebeugt werden. BEZUGSZEICHENLISTE 10 Strömungsreaktor
    12 Katalysatoreinheit
    14 Zuführeinheit
    16 Wärmeaustauschereinheit
    18 Eduktstrom
    20 Reaktandenstrom
    22 Zuführrohr
    24 Mantelfläche
    26 Abdichtstempel
    •

Claims (27)

1. Strömungsreaktor mit
a) zumindest einer von einem Eduktstrom (18) durchsetzbaren und mit einem Katalysator beschichteten Katalysatoreinheit (12) und
b) einer von einem Reaktandenstrom (20) durchsetzbaren Zuführeinheit (14) mit einem relativ zur Katalysatoreinheit (12) bewegbaren Verstellelement, über das eine Durchtrittsfläche des Reaktandenstroms (20) in die Katalysatoreinheit (12) beeinflussbar ist.
2. Strömungsreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysator- und Zuführeinheiten (12, 14) als im Querschnitt ringförmige, zueinander koaxial angeordnete und ineinander verschachtelte Zylinderelemente ausgebildet sind.
3. Strömungsreaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatoreinheit (12) ein vom Reaktanden beim Eintritt zu durchsetzendes Flächenelement mit Durchtrittsöffnungen umfasst.
4. Strömungsreaktor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement auf Seiten der Katalysatoreinheit (12) Strukturelemente zur Erzeugung einer turbulenten Strömung in der Katalysatoreinheit (12) trägt.
5. Strömungsreaktor nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsreaktor (10) ein Ringspaltreaktor ist und das Flächenelement eine perforierte, innere Mantelfläche (24) zwischen der Katalysatoreinheit (12) und der Zuführeinheit (14) ist.
6. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenelement in Richtung einer Austrittsöffnung der Katalysatoreinheit (12) eine abnehmende Dichte an Durchtrittsöffnungen aufweist.
7. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement der Zuführeinheit (14) ein Zuführrohr (22) ist, das derart mit dem Flächenelement der Katalysatoreinheit (12) in Wirkverbindung steht, dass lediglich ein nicht vom Zuführrohr (22) abgedeckter Bereich des Flächenelementes für den Reaktanden durchsetzbar ist.
8. Strömungsreaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Flächenelement begrenzte Zuführeinheit (14) an einer dem Zuführrohr (22) gegenüberliegenden Endseite geschlossen ist.
9. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Flächenelement begrenzte Zuführeinheit (14) an beiden Endseiten offen ausgebildet ist, wobei an einer Endseite der Reaktand zuführbar ist und an der anderen Endseite ein längsbewegbarer Abdichtstempel (26) als Verstellelement zur Veränderung der vom Reaktanden durchsetzbaren Durchtrittsfläche des Flächenelementes angeordnet ist.
10. Strömungsreaktor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein unabhängig vom Abdichtstempel (26) bewegbares Zuführrohr (22) an der zum Eintritt des Reaktanden liegenden Endseite der Zuführeinheit (14) vorgesehen ist.
11. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsreaktor (10) eine, insbesondere als Kühleinrichtung ausgebildete, Wärmeaustauschereinheit (16) im Bereich der Katalysatoreinheit (12) umfasst.
12. Strömungsreaktor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (16) relativ zur Katalysatoreinheit (12) beweglich, insbesondere längsverschiebbar, ist.
13. Strömungsreaktor nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (16) als im Querschnitt ringförmiges, mit der Katalysatoreinheit (12) koaxial angeordnetes und ineinander verschachteltes Zylinderelement ausgebildet ist.
14. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (16) einen geschlossenen Kühlkreislauf aufweist und zur Reaktorkühlung entsprechend dem Gleichstromprinzip geeignet ist.
15. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (16) als Ringspaltaußenkühlungseinrichtung ausgebildet ist.
16. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheit (14) in Bezug zur Katalysatoreinheit (12) außenliegend und die Wärmeaustauschereinheit (16) innenliegend angeordnet ist.
17. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator in der Katalysatoreinheit (12) als Festbettschüttung eingebracht ist.
18. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator in der Katalysatoreinheit (12) als katalytisch beschichtete, poröse Schaummatrix eingebracht ist.
19. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsreaktor (10) aus einer Mehrzahl an parallel oder seriell miteinander verschaltbaren oder ansteuerbarer Reaktoreinheiten zusammengesetzt ist.
20. Strömungsreaktor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsreaktor (10) als Rohrbündelreaktor mit kompaktem Kühlmantel ausgebildet ist.
21. Strömungsreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsreaktor (10) ein Gasaufbereitungsreaktor zur Bereitstellung eines wasserstoffreichen Gasgemisches für eine Brennstoffzelle ist.
22. Verfahren zur Reaktionsmedienführung in einem Strömungsreaktor (10), bei dem
a) ein Eduktstrom (18) durch eine mit einem Katalysator beschichtete Katalysatoreinheit (12) geleitet wird und
b) ein Reaktandenstrom (20) über eine Zuführeinheit (14) in die Katalysatoreinheit (12) eingespeist wird, wobei der eingespeiste Reaktandenstrom (20) durch ein relativ zur Katalysatoreinheit (12) bewegliches Verstellelement der Zuführeinheit (14) beeinflusst wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Verstellelementes zur Einstellung einer Verweilzeit des Reaktionsmediums aus Reaktand und Edukt in der Katalysatoreinheit (12) genutzt wird.
24. Verfahren nach den Ansprüchen 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Verstellelementes in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie einem Volumenstrom des Edukts, einer Betriebstemperatur oder einem Eduktumsatz, erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsreaktor (10) eine relativ zur Katalysatoreinheit (12) bewegliche Wärmeaustauschereinheit (16) umfasst und eine Lage der Wärmetauschereinheit (16) in Abhängigkeit von Prozessparametern, wie dem Volumenstrom des Edukts, der Betriebstemperatur oder dem Eduktumsatz, erfolgt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (16) einen geschlossenen Kühlkreislauf aufweist und eine Förderrichtung eines Kühlmediums im Kühlkreislauf bei exothermen Reaktionen nach dem Gleichstromprinzip erfolgt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschereinheit (16) einen geschlossenen Heizkreislauf aufweist und eine Förderrichtung eines Heizmediums im Heizkreislauf bei endothermen Reaktionen nach dem Gegenstromprinzip erfolgt.
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