蜂窝基材保持器的制作方法

本发明涉及用于保持被用作化学反应的反应器的蜂窝基材的蜂窝基材保持器。

背景技术：

1、作为用于使处于液相、气相等状态的流体状反应物反应的反应器，已知使用流体可流通的形状的基材。该基材上也可以担载有该反应的催化剂。

2、例如，专利文献1记载了在由堇青石、碳复合材料、莫来石等构成的蜂窝形状支持体的表面形成催化剂层而使用。专利文献2记载了向壁流式多孔质蜂窝基材供给微泡化了的气相反应物和液相反应物并使其反应。

3、作为化学反应的反应器，使用蜂窝基材有很多优点。例如，可考虑以下优点：

4、机械耐久性高，能够长期耐受用于反应的加热、冷却、加压、减压等应力，

5、单位体积的表面积大，能够提高担载于其上的催化剂与反应物的接触频率，

6、在基材为多孔质的情况下，通过适当选择细孔径，能够使特定分子径的反应物选择性地反应或不反应等等。

7、现有技术文献

8、专利文献1：日本特开2008-110341号公报

9、专利文献2：日本特开2020-40022号公报

技术实现思路

1、但是，在使用蜂窝基材作为反应器时，有一些注意点。

2、例如，在蜂窝基材的两端分别安装具备反应物导入口的凸缘和具备生成物排出口的凸缘，从反应物导入口向蜂窝基材导入反应物，将通过蜂窝基材而得到的生成物从生成物排出口排出。此时，需要抑制反应物和生成物从蜂窝基材的端部与凸缘的间隙泄漏。关于这一点，现有技术中需要在蜂窝基材的两端与2个凸缘之间分别配置o形环等密封材料，来密封蜂窝基材的端部与凸缘的间隙。

3、另外，在蜂窝基材为多孔质的情况下，反应物通过蜂窝基材壁的细孔从蜂窝基材的外部渗出。为了防止这种情况，需要在蜂窝基材的外周面卷绕例如氟树脂制膜来进行密封。

4、此外，为了控制反应温度，将蜂窝基材放入恒温槽中。此时，需要将用于向蜂窝基材供给反应物并排出生成物的配管的至少一部分与蜂窝基材一起放入恒温槽中，因此，存在需要大容量恒温槽的问题。另外，在恒温槽的热介质为空气的情况下，还存在热传递速度慢的问题。

5、本发明的目的是提供一种蜂窝基材保持器，其能够解决使用多孔质蜂窝基材作为化学反应的反应器时产生的上述问题中的至少一个问题。

6、本发明如下所述。

7、《方案1》一种蜂窝基材保持器，用于保持用作反应器的蜂窝基材，

8、所述蜂窝基材保持器至少具有：

9、能够弹性变形的筒状内周壁、

10、与所述筒状内周壁隔着筒状间隙配置在所述筒状内周壁的外侧的筒状外周壁、以及

11、与所述筒状内周壁和所述筒状外周壁一起密封所述筒状间隙的2个端面，

12、所述蜂窝基材保持器能够使所述蜂窝基材沿所述筒状内周壁的轴向插入，

13、能够使流体在所述筒状间隙内流通或保持，并且，

14、能够通过对所述筒状间隙内的所述流体进行加压而使所述筒状内周壁弹性变形，将所述筒状内周壁按压到所述蜂窝基材的外周面上。

15、《方案2》根据方案1所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁和所述端面中的任意位置，具有用于使所述流体流入所述筒状间隙的1个以上流体导入口、以及用于使所述流体从所述筒状间隙排出的1个以上流体排出口。

16、《方案3》根据方案1或2所述的蜂窝基材保持器，所述流体是热介质或冷介质。

17、《方案4》根据方案1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状间隙内具有温度调整器。

18、《方案5》根据方案1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有温度调整器。

19、《方案6》根据方案1～5中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁、所述筒状外周壁和所述2个端面被一体形成，且能够弹性变形。

20、《方案7》根据方案1～6中任一项所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有筒状支持壁。

21、《方案8》根据方案1～7中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁具有圆筒形状或多边筒形状。

22、《方案9》一种反应方法，使蜂窝基材沿方案1～8中任一项所述的蜂窝基材保持器的筒状内周壁的轴向插入，

23、将所述蜂窝基材作为反应器进行化学反应。

24、《方案10》根据方案9所述的反应方法，所述化学反应是液相反应物与微泡化了的气相反应物的化学反应。

25、《方案11》根据方案9或10所述的反应方法，

26、所述蜂窝基材具有多个流路，所述流路被多孔质壁隔开，

27、所述多孔质壁由具有在所述多孔质壁的厚度方向上贯通的连续气孔的多孔质体构成。

28、《方案12》根据方案11所述的反应方法，所述多孔质壁至少在其表面具有反应催化剂。

29、根据本发明，提供能够实现以下效果中的至少一种的蜂窝基材保持器，在使用蜂窝基材作为化学反应反应器时，不使用密封材料就可以防止反应物等从蜂窝基材的端部与凸缘等的间隙渗出；不需要大容量恒温槽就可以有效地控制反应温度；以及在蜂窝基材为多孔质的情况下防止反应物等从蜂窝基材的外周面渗出。

技术特征：

1.一种蜂窝基材保持器，用于保持用作反应器的蜂窝基材，

2.根据权利要求1所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁和所述端面中的任意位置，具有用于使所述流体流入所述筒状间隙的1个以上流体导入口、以及用于使所述流体从所述筒状间隙排出的1个以上流体排出口。

3.根据权利要求1或2所述的蜂窝基材保持器，所述流体是热介质或冷介质。

4.根据权利要求1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状间隙内具有温度调整器。

5.根据权利要求1或2所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有温度调整器。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁、所述筒状外周壁和所述2个端面被一体形成，且能够弹性变形。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的蜂窝基材保持器，在所述筒状外周壁的外侧具有筒状支持壁。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的蜂窝基材保持器，所述筒状内周壁具有圆筒形状或多边筒形状。

9.一种反应方法，使蜂窝基材沿权利要求1～8中任一项所述的蜂窝基材保持器的筒状内周壁的轴向插入，

10.根据权利要求9所述的反应方法，所述化学反应是液相反应物与微泡化了的气相反应物的化学反应。

11.根据权利要求9或10所述的反应方法，

12.根据权利要求11所述的反应方法，所述多孔质壁至少在其表面具有反应催化剂。

技术总结
一种蜂窝基材保持器，是用于保持蜂窝基材的蜂窝基材保持器，其具有：能够弹性变形的筒状内周壁(10)、与筒状内周壁(10)隔着筒状间隙(20)配置在筒状内周壁(10)的外侧的筒状外周壁(30)、以及与筒状内周壁(10)和筒状外周壁(30)一起密封筒状间隙(20)的2个端面(41、42)，能够使蜂窝基材沿筒状内周壁(10)的轴向插入，能够使流体在筒状间隙(20)内流通或保持，能够通过对筒状间隙(20)内的流体进行加压而使筒状内周壁(10)弹性变形，将其按压到蜂窝基材的外周面上。

技术研发人员：小坂民生,水上友人,斋藤祐介
受保护的技术使用者：株式会社 科特拉
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12