[发明专利]催化剂的支承结构

权利要求书

1．在采用流动的反应气体混合物的连续高温反应中使用的催化反应器，它包括：

a)一个由限定一纵向轴线的管状壁形成的反应室；

b)一个设置在所述反应室中的整体催化剂结构，所述催化剂结构具有一个外周面和多条纵向设置的通道，其中，所述通道由薄金属基底壁构成的，所述壁在暴露于高温反应中产生的热量时膨胀，所述通道具有供流动的反应气体混合物通过的进口和出口端部；

c)一个设置在所述反应室中的整体开口格孔支承结构，所述支承结构具有一个外周和多条纵向设置的通道，其中，所述通道是由耐高温金属或陶瓷材料条形成的，所述格具有与所述催化剂结构的所述通道的所述出口端部流体连通的开口，所述支承结构在其外周上固定在所述反应室的所述壁上以限制沿纵向轴线的运动，所述支承结构设置并抵靠在所述催化剂结构的所述出口端部上，使所述支承结构基本覆盖所述催化剂结构的所述出口端部，所述催化剂结构的尺寸使其在垂直于其纵向轴线的方向上截取的横截面积小于所述反应室的横截面积，从而在所述催化剂结构的外周和所述反应室的所述壁；

所述环形空间的尺寸容许在高温反应中发生的催化剂结构的热膨胀而不致引起催化剂结构受压或由于压靠反应室壁而变形。

2．在采用流动的反应气体混合物的连续高温反应中使用的催化反应器，它包括：

a)一个由限定一纵向轴线的管状壁形成的反应室；

b)一个设置在所述反应室中的整体催化剂结构，所述催化剂结构具有一个外周面和多条纵向设置的通道，其中，所述通道是由薄金属基底壁构成的，所述壁在暴露于高温反应中产生的热量时膨胀，所述通道具有供流动的反应气体混合物通过的进口和出口通道；所述催化剂结构的尺寸使其在垂直于其纵向轴线的方向上截取的横截面积小于所述反应室的横截面积，从而在所述催化剂结构的外周和所述反应室的所述壁之间形成一个环形空间；

c)一个设置在所述反应室中的整体开口格孔支承结构，所述支承结构具有一个外周和多条纵向设置的通道，其中，所述通道是由耐高温金属或陶瓷材料条形成的，所述格具有与所述催化剂结构的所述通道的所述出口端部流体连通的开口，所述支承结构在其外周固定在所述反应室的所述壁上以限制沿纵向轴线的运动，所述支承结构设置并抵靠在所述催化剂结构的所述出口端部上，使所述支承结构基本覆盖所述催化剂结构的所述出口端部；

d)多个配合的安装在所述支承结构的邻近于所述反应室的所述壁的内表面上或安装在所述催化剂结构的外周上的花键和短柱，所述相应的配合花键或短柱安装在与所述支承结构和/或所述催化剂结构上的所述花键或短柱相对的所述反应室壁的内表面上，所述短柱设置在所述花键中形成的槽内，以限制所述催化剂结构周向的转动，其中，在所述花键中所述槽的深度和/或所述短柱的高度的尺寸容许在高温反应中所述支承结构和/或所述催化剂结构出现的热膨胀，同时将催化剂结构和/或支承结构保持在反应室内的径向中心位置上，因而使所述催化剂结构的外周和所述反应室内壁之间的所述环形空间围绕所述催化剂结构的整个外周基本相同。

3．采用流动的反应气体混合物的连续高温反应中使用的催化剂反应器，它包括：

a)一个由限定一纵向轴线的管形壁形成的反应室；

b)一个设置在所述反应室中的整体催化剂结构，所述催化剂结构具有一外周面和多条纵向设置的通道，所述通道具有供流动的反应气体混合物通过的进口和出口端部；

c)设置在所述反应室中的进口和出口整体开口格孔支承结构，所述进口和出口支承结构具有外周和多条纵向设置的通道，其中，所述通道是由耐高温金属或陶瓷材料条构成的，所述格具有与所述催化剂结构的所述通道流体连通的开口，所述进口和出口支承结构在其外周固定在所述反应室的所述壁上以限制沿纵向轴线的运动，所述进口支承结构邻近于所述催化剂结构的所述进口端部设置，所述出口支承结构邻近于且抵靠所述催化剂结构的所述出口端部设置，以便抵靠在所述催化剂结构的所述出口端部的端部上，使所述支承结构基本覆盖所述催化剂结构的所述出口端部；以及

d)多个挠性凸缘，它们从所述催化剂结构的外周面延伸至反应室管状壁的内表面，以便基本堵住穿过环形空间的反应气体混合物的流动，所述凸缘有足够的挠性以便可在所述催化剂结构进行热膨胀时弯曲，在所述凸缘接触所述催化剂结构的情形中防止所述催化剂结构的局部变形。