[发明专利]具有内嵌通流式金属催化剂的微通道水-气转化反应设备

权利要求书

1.一种微通道水-气转化（WGS）反应设备，其包括：

上部板，所述上部板包括：热传输气体供给管，所述热传输气体供给管与热传输气体供给源相连以便提供热传输气体；以及产物气体排放管，所述产物气体排放管用于排放产物气体；

下部板，所述下部板包括：反应气体供给管，所述反应气体供给管与反应气体供给源相连以便提供反应气体；以及热传输气体排放管，所述热传输气体排放管用于排放热传输气体；

上部热传输单元，所述上部热传输单元位于上部板的下方并且包括：上部热传输气体流动路径，所述上部热传输气体流动路径与所述热传输气体供给管相连以便使热传输气体流动；以及上部产物气体流动路径，所述上部产物气体流动路径形成为与所述上部热传输气体流动路径相接触以便允许其间的热传输，并且所述上部产物气体流动路径与所述产物气体排放管相连；

下部热传输单元，所述下部热传输单元位于下部板上并且包括：下部热传输气体流动路径，所述下部热传输气体流动路径与所述热传输气体排放管相连以便使热传输气体流动；以及下部反应气体流动路径，所述下部反应气体流动路径形成为与所述下部热传输气体流动路径相接触以便允许其间的热传输，并且所述下部反应气体流动路径与所述产物气体供给管相连；以及

层压在所述上部热传输单元和所述下部热传输单元间的至少一个反应单元，

其中，为了层压为一层或多层，反应单元包括：

气体供给板，仅与所述下部反应气体流动路径连通的气体供给通道安装于所述气体供给板上；

金属催化剂板，所述金属催化剂板层压于所述气体供给板上，并且所述金属催化剂板具有至少一个安装于其上的金属催化剂，以及至少一个置于其下方的多孔金属定位器；

气体传输单元，所述气体传输单元层压于金属催化剂板上以便将与金属催化剂完成反应的气体传输至所述上部产物气体流动路径；以及

吸热板，所述吸热板位于所述气体供给板的下方或位于所述上部气体传输单元上，并且具有用于将上部热传输气体流动路径与下部热传输气体流动路径连通的吸热通道，并且

其中，气体供给板、金属催化剂板、气体传输单元和吸热板各自均包括与上部产物气体流动路径连通的第一反应通孔，与上部热传输气体流动路径连通的第二反应通孔，与下部反应气体流动路径连通的第三反应通孔，与下部热传输气体流动路径连通的第四反应通孔。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述金属催化剂板包括多个金属催化剂和多个金属定位器时，这些金属催化剂和金属定位器彼此间交替层压。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述上部热传输单元包括：

至少一个上部热传输板，所述上部热传输板具有与热传输气体供给管相连通的上部热传输通道，以便形成所述上部热传输气体流动路径；以及

至少一个上部反应气体板，所述上部反应气体板具有与所述产物气体排放管相连通的上部反应通道，以便形成所述上部产物气体流动路径，且所述上部反应气体板与所述上部热传输板交替层压，

其中，所述上部热传输板和所述上部反应气体板包括第一上部通孔至第四上部通孔，所述第一上部通孔至第四上部通孔的位置与所述反应单元的第一反应通孔至第四反应通孔的位置相对应，以及

具有形成在其中的第一上部通孔和第二上部通孔的上部防护板位于上部热传输单元的最下侧。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述下部热传输单元包括：

至少一个下部热传输板，所述下部热传输板具有与所述热传输气体供给管相连通的下部热传输通道，以便形成所述下部热传输气体流动路径；以及

至少一个下部反应气体板，所述下部反应气体板具有与所述反应气体供给管相连通的下部反应通道，以便形成所述下部反应气体流动路径，所述下部反应气体板与所述下部热传输板交替层压，

其中，所述下部热传输板和所述下部反应气体板包括第一下部通孔至第四下部通孔，所述第一下部通孔至第四下部通孔的位置与所述反应单元的第一反应通孔至第四反应通孔的位置相对应，以及

具有形成在其中的第三下部通孔和第四下部通孔的下部防护板位于下部热传输单元的最上侧。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述气体传输单元包括：

气体收集板，所述气体收集板位于所述金属催化剂板之上，并且与第一反应通孔至第四反应通孔隔离；以及

气体传输板，所述气体传输板位于所述气体收集板上，并且包括仅与第一反应通孔相连通的气体传输通道。