[发明专利]用于在升高温度下进行化学离解反应的装置和设备

权利要求书

1.一种反应器，其包括：

位于所述反应器中的反应区内的多个反应单元，反应单元中的每一个适于使一种或多种原料气的化学反应能够进行；

入口装置，其可操作从而允许将一种或多种原料气引入到反应区，并允许将进入的一种或多种原料气分流至多个反应单元；

出口装置，其可操作从而允许反应产物从反应区离开；和

加热系统；

其中至少一些反应单元各自包括：

-具有限定在其中的空间的活性壳体，所述一种或多种原料气流过该活性壳体，并且在其中发生化学反应，所述活性壳体在其第一端具有构造用于将一种或多种原料气引入到反应单元中的开口并具有用以防止任何气流通过封闭的相对的一端的封闭端；和

-通过所述活性壳体的内壳体，其构造用于为所述一种或多种原料气的流动限定内壳体周围的所述活性壳体的空间；和

其中反应单元沿着反应区的纵轴延伸，并且以沿着反应区的横轴间隔一定距离的关系排列；

其中所述内壳体构造成至少一种原料气或至少一种反应产物所流动通过的管件；

其中加热系统包括沿着反应区延伸的多个加热源，从而提供在多个反应单元内进行反应过程的至少一部分能量；

并且其中加热系统包括多个加热元件，为穿插在相邻反应单元之间的管件。

2.权利要求1的反应器，其中所述加热管件包括以下至少一种：U形的管件和环形管件。

3.权利要求1的反应器，其中所述加热系统包括多个加热元件，其以由相邻反应单元之间的空间和反应单元周围的反应区的区域所限定的加热路径的阵列排列，以致于加热气体与被加热气体包围的反应单元直接接触。

4.权利要求3的反应器，其包括至少一个在反应单元旁边的沿着反应区延伸的穿孔板，由此能量传递通过位于气流的路径中的穿孔得以增强。

5.权利要求3的反应器，其包括至少一个穿孔板，由此能量传递通过位于气流的路径中的穿孔得以增强，并且其中所述穿孔板的特征在于以下至少一种：（a）穿孔沿着板非均匀地分布；（b）穿孔包括不同尺寸的穿孔，由此能够控制横向和纵向的气流，从而便于从加热气体均匀传热至反应单元。

6.权利要求1的反应器，其中所述一种或多种原料气包括CO₂和H₂O中的至少一种。

7.根据权利要求1的反应器，其中所述加热系统包括至少一个包括在相应反应单元内壳体内的加热源，其中所述至少一个加热源为包括在所述内壳体内的电元件。

8.一种适于在升高温度下能够使一种或多种原料气进行离解反应的反应单元，其中该反应单元包括：

-活性壳体，所述一种或多种原料气流过该活性壳体，并且在其中发生离解过程，所述活性壳体在其第一端具有开口，其构造用于将一种或多种原料气引入到反应单元中，并且从该反应单元中取出反应产物中的至少一种，且具有封闭的相对的一端以防止任何气流通过封闭端；和

-通过所述活性壳体的内壳体，其构造用于为所述一种或多种原料气的流动限定内壳体周围的活性壳体的空间。

9.权利要求8的反应单元，其中所述活性壳体位于至少一个外壳体内，和反应过程的产物在由所述包围活性壳体的至少一个外壳体所限定的空间中流动。

10.权利要求8的反应单元，其中反应过程的至少一种其它产物通过在所述内壳体和活性壳体之间限定的空间流动。