(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体と反応流体との熱交換を利用して前記反応流体の反応を進行させる反応装置であって、
前記反応流体を流通させる反応流路を含む第１伝熱体と、該第１伝熱体に積層され、前記熱媒体を流通させる熱媒体流路を含む第２伝熱体とを含む熱交換体と、
前記反応流体の反応を促進させる触媒を担持し、前記反応流路の内部に着脱可能に設置される少なくとも１つの触媒体と、
前記反応流路の延設方向の形状に合わせて延伸し、前記触媒体に係合可能な延伸部と、該延伸部に設けられ、該延伸部の延伸方向への前記触媒体の移動を規制可能な規制部とを含み、前記触媒体を保持した状態で前記反応流路に挿入及び抜き出し可能な保持部材と、
を有する反応装置。
【請求項２】
１つの前記触媒体は、前記延伸方向の一方の側で接触可能な位置にある第１の前記規制部と、前記延伸方向の他方の側で接触可能な位置にある第２の前記規制部との間で、前記延伸部に係合する請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
前記触媒体が複数ある場合、
前記延伸部は、前記複数の触媒体を直列に係合可能である請求項１又は２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記延伸部は、板状部材であり、
前記規制部は、前記延伸部の延伸方向とは交差する方向に突出する突出部である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の反応装置。
【請求項５】
前記突出部は、複数あり、
前記延伸方向で隣り合う２つの前記突出部は、突出する方向が互いに逆である請求項４に記載の反応装置。
【請求項６】
前記保持部材は、前記延伸部の前記延伸方向の少なくとも一方の端部に設けられ、前記反応流路の内部の予め規定された位置に前記触媒体が配置されたときに、前記反応流路の外部に当接する係止部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の反応装置。
【請求項７】
更に、前記反応流路の外部に支持され、前記係止部と当接する基準部材を有する請求項６に記載の反応装置。
【請求項８】
前記基準部材は、前記反応流路の前記延設方向とは異なる方向に変位可能な棒状部材である請求項７に記載の反応装置。
【請求項９】
前記反応流路は、並列又は積層するように分岐された複数の支流路を有し、
前記基準部材は、前記複数の支流路に配置されている複数の前記保持部材の少なくとも２つに設けられている前記係止部に当接可能である請求項７又は８に記載の反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換型の反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱交換型の反応装置は、反応体としての反応原料を含んだ気体又は液体の反応流体を加熱又は冷却することで反応体の反応を進行させる化学反応装置として知られている。このような反応装置では、反応流体を流通させる反応流路と熱媒体を流通させる熱媒体流路とが装置内に設けられ、反応流体及び熱媒体が各々入口から供給されて出口から排出されるまでの間に相互の熱交換が進行するように構成される。反応装置内に設けられる反応流路及び熱媒体流路は、熱交換を容易にするために、各々複数の流路に分岐して伝熱面積が増加するように形成される。また、反応流路内には触媒が設置され、化学反応は、触媒の使用により反応流路内で効率良く促進される。例えば、特許文献１は、並列かつ積層された複数の支流路を有する反応流路と、各支流路内にそれぞれ設置される触媒板とを含む反応装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４４４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示すような反応装置に用いられる触媒体は、一般に、全体が一方向に延伸し、その断面が波板形状である金属板に、活性金属である触媒が担持されたものである。この触媒体は、反応流路の各支流路に対して着脱可能であり、反応処理開始前に各反応流路内に位置決めされつつ挿入・設置され、例えば、反応量や反応時間が規定範囲を超えたときに、適宜抜き出し・交換される。ここで、支流路の長さよりも短い触媒体を用いるときには、１つの支流路内に複数の触媒体が直列に設置される場合がある。この場合、支流路内に設置されているすべての触媒体を取り出すのには手間がかかる。これは、支流路の断面形状が比較的小さい場合や支流路が多数ある場合、または、反応装置の構造上、支流路の上流側又は下流側のいずれかからしか触媒体の着脱ができない場合などに、特に顕著である。
【０００５】
また、特許文献１に示すように支流路が並列し積層された複数構造を有する場合、作業者は、触媒体を支流路内に設置する際に、ある程度の位置決めをする必要がある。したがって、特に１つの支流路内に複数の触媒体が直列に設置される場合には、触媒体の位置決めに時間がかかる。
【０００６】
更に、触媒体は、支流路の内壁に密に固定されていない。そのため、反応処理時の流圧に起因して触媒体が反応流路内の所定の位置からずれてしまい、結果的に所望の反応効率が得られない場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題に鑑み、反応流路に対する触媒体の着脱作業の容易性と、反応流路内での触媒体の位置安定性との点で有利な反応装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、反応装置は、熱媒体と反応流体との熱交換を利用して反応流体の反応を進行させる反応装置であって、熱媒体を流通させる熱媒体流路と、反応流体を流通させる反応流路とを含む熱交換体と、反応流体の反応を促進させる触媒を担持し、反応流路の内部に着脱可能に設置される少なくとも１つの触媒体と、反応流路の延設方向の形状に合わせて延伸し、触媒体に係合可能な延伸部と、該延伸部に設けられ、該延伸部の延伸方向への触媒体の移動を規制可能な規制部とを含み、触媒体を保持した状態で反応流路に挿入及び抜き出し可能な保持部材と、を有する。
【０００９】
上記反応装置において、１つの触媒体は、延伸方向の一方の側で接触可能な位置にある第１の規制部と、延伸方向の他方の側で接触可能な位置にある第２の規制部との間で、延伸部に係合するものとしてもよい。触媒体が複数ある場合、延伸部は、複数の触媒体を直列に係合可能であるものとしてもよい。延伸部は、板状部材であり、規制部は、延伸部の延伸方向とは交差する方向に突出する突出部であるものとしてもよい。突出部は、複数あり、延伸方向で隣り合う２つの突出部は、突出する方向が互いに逆であるものとしてもよい。保持部材は、延伸部の延伸方向の少なくとも一方の端部に設けられ、反応流路の内部の予め規定された位置に触媒体が配置されたときに、反応流路の外部に当接する係止部を有するものとしてもよい。更に、反応流路の外部に支持され、係止部と当接する基準部材を有するものとしてもよい。基準部材は、反応流路の延設方向とは異なる方向に変位可能な棒状部材であるものとしてもよい。反応流路は、並列又は積層するように分岐された複数の支流路を有し、基準部材は、複数の支流路に配置されている複数の保持部材の少なくとも２つに設けられている係止部に当接可能であるものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反応流路に対する触媒体の着脱作業の容易性と、反応流路内での触媒体の位置安定性との点で有利な反応装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る反応装置の構成を示す図である。
【図２】第１伝熱体及び第２伝熱体の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る保持部材の構成を示す図である。
【図４】触媒体を保持した状態の第１実施形態に係る保持部材の構成を示す図である。
【図５】第１実施形態において触媒体を着脱するときの状態を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る位置決め機構の構成を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る位置決め機構の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ここで、各実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。また、本願明細書及び図面において、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。更に、以下の各図では、鉛直方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内において、後述する反応流路１５０の延設方向にＸ軸を取り、かつＸ軸に垂直な方向にＹ軸を取っている。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る反応装置１００の構成を示す分解斜視図である。特に、図１（ａ）は、反応流体の流通を明示した図であり、図１（ｂ）は、熱媒体の流通を明示した図である。反応装置１００は、熱交換型であり、熱交換体１０１と、反応流体導入部１２０及び生成物排出部１２２と、熱媒体導入部１３０及び熱媒体排出部１３２とを有する。なお、図１（ａ）においては、説明の便宜上、後述する触媒体１４０は不図示としている。
【００１４】
熱交換体１０１は、複数の第１伝熱体２１０及び第２伝熱体２２０と、蓋体１０２とを含む、反応流体と熱媒体とが反対方向に流れる対向流型の構造を有し、不図示の断熱性の支柱により支持される。第１伝熱体２１０、第２伝熱体２２０及び蓋体１０２は、それぞれ耐熱性を有する熱伝導性素材で形成される矩形の平板状部材であり、このうち、第１伝熱体２１０は、反応流路、具体的にはその支流路を構成する複数の溝を有する。一方、第２伝熱体２２０は、熱媒体流路、より具体的にはその支流路及び合流路を構成する複数の溝を有する。そして、第１伝熱体２１０及び第２伝熱体２２０が平板面を水平として鉛直方向に交互に積層され、更に鉛直方向最上部に蓋体１０２が載置されることにより、積層体としての熱交換体１０１が形成される。また、熱交換体１０１の組み立ての際には、各部材間をＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接や拡散接合等のような接合方法を利用して固着させることで、各部材間の接触不良に起因する伝熱性の低下等が抑止される。
【００１５】
図２は、第１伝熱体２１０及び第２伝熱体２２０の構成を示す斜視図である。特に、図２（ａ）は、第１伝熱体２１０の構成を示し、図２（ｂ）は、第２伝熱体２２０の構成を示す。なお、説明の簡単化のために、特に反応流路の個々に分岐した支流路については、以下、「反応流路の支流路」ではなく、単に「反応流路１５０」と表記する。
【００１６】
第１伝熱体２１０は、熱媒体又は第２伝熱体２２０から供給される熱又は冷熱を受容して反応流体へ供与するための部材である。この第１伝熱体２１０は、基部２１０ａと、２つの側壁部２１０ｂと、少なくとも１つの間壁部２１０ｃとを含む。なお、本実施形態では、一例として６つの間壁部２１０ｃが存在する。基部２１０ａは、平板部であり、反応流路１５０の底面を規定する。側壁部２１０ｂは、基部２１０ａ上のＹ軸方向のいずれかの端部にＸ軸方向に沿って立設される延板部である。間壁部２１０ｃは、側壁部２１０ｂに平行となるように基部２１０ａ上に立設される延板部である。すなわち、側壁部２１０ｂ及び間壁部２１０ｃは、反応流路１５０の側面を規定する。これらの壁部により、基部２１０ａ上には、反応流路１５０となる複数の溝が存在することになる。そして、第１伝熱体２１０上に第２伝熱体２２０が積層されると、第２伝熱体２２０の下面が反応流路１５０の上面となる。したがって、第１伝熱体２１０には、Ｘ軸方向の一方の側を、反応流体を導入させる開放部である反応流体導入口２１０ｄとし、Ｘ軸方向の他方の側を、生成物を排出させる開放部である生成物排出口２１０ｅとして、Ｘ軸方向に垂直な断面が矩形となるような複数の反応流路１５０が構成されることになる。この構造により、反応流体は、図１（ａ）中の矢印で示すように、反応流体導入口２１０ｄから生成物排出口２１０ｅに向けて反応流路１５０を直線状に流通する。なお、本実施形態のように複数の反応流路１５０を構成するには、複数の間壁部２１０ｃを２つの側壁部２１０ｂの間に平行で等間隔に設置することが望ましい。
【００１７】
また、複数の反応流路１５０には、それぞれ、図２（ａ）に示すように保持部材１７０に保持された触媒体１４０が設置されているが、これらについては、以下で詳説する。
【００１８】
第２伝熱体２２０は、熱媒体によって供給される熱又は冷熱を反応流体へ直接的に、かつ、第１伝熱体２１０を介して間接的に供給する部材である。この第２伝熱体２２０は、基部２２０ａと、２つの側壁部２２０ｂと、少なくとも１つの間壁部２２０ｃと、２つの端壁部２２０ｄとを含む。基部２２０ａは、平板部であり、熱媒体流路１６０の底面を規定する。側壁部２２０ｂは、基部２２０ａ上のＹ軸方向のいずれかの端部にＸ軸方向に沿って立設される延板部である。間壁部２２０ｃは、側壁部２２０ｂに平行となるように基部２２０ａ上に立設される延板部である。なお、本実施形態では、一例として６つの間壁部２２０ｃが存在する。端壁部２２０ｄは、基部２２０ａ上のＸ軸方向のいずれかの端部でＹ軸方向に沿って立設される延板部である。すなわち、側壁部２２０ｂ、間壁部２２０ｃ及び端壁部２２０ｄは、熱媒体流路１６０のうちの複数の支流路１６０ａの側面を規定する。これらの壁部により、基部２２０ａ上には、熱媒体流路１６０となる複数の溝が存在することになる。そして、第２伝熱体２２０上に第１伝熱体２１０又は蓋体１０２が積層されると、第１伝熱体２１０の下面が熱媒体流路１６０の上面となるのは第１伝熱体２１０と同様である。ただし、第２伝熱体２２０では、２つの側壁部２２０ｂのＸ軸方向の長さはそれぞれ異なり、かつ、２つの端壁部２２０ｄの存在により、Ｙ軸方向の一方の側において、Ｘ軸方向の一方の端部を、熱媒体を導入させる開放部である熱媒体導入口２２０ｅとし、Ｘ軸方向の他方の端部を、熱媒体を排出させる開放部である熱媒体排出口２２０ｆとする。すなわち、熱媒体流路１６０は、Ｘ軸方向に垂直な断面が矩形であって、熱媒体導入口２２０ｅからＹ軸方向に延びる第１合流路１６０ｂと、それぞれ第１合流路１６０ｂに連通し、Ｘ軸方向に延びる複数の支流路１６０ａと、それぞれの支流路１６０ａに連通し、熱媒体排出口２２０ｆへＹ軸方向に延びる第２合流路１６０ｃとを含む。この構造により、熱媒体は、図１（ｂ）中の矢印で示すように、熱媒体導入口２２０ｅから熱媒体流路１６０に進入した後、複数の支流路１６０ａを流通し、熱媒体排出口２２０ｆから外部に排出される。特に、本実施形態のように第１伝熱体２１０に複数の反応流路１５０が存在する場合には、第２伝熱体２２０においても、複数の反応流路１５０の設置位置に合わせて、複数の間壁部２２０ｃを２つの側壁部２２０ｂの間に平行で等間隔に設置することが望ましい。
【００１９】
熱交換体１０１を構成する各要素の熱伝導性素材としては、鉄系合金やニッケル合金等の耐熱性金属が好適である。具体的には、ステンレス綱等の鉄系合金、インコネル６２５（登録商標）、インコネル６１７（登録商標）、Ｈａｙｎｅｓ２３０（登録商標）等のニッケル合金のような耐熱合金が挙げられる。これらの熱伝導性素材は、反応流路での反応進行や熱媒体として使用し得る燃焼ガスに対する耐久性又は耐食性を有するので好ましいが、これらに限定されるものではない。また、鉄系メッキ鋼や、フッ素樹脂等の耐熱樹脂で被覆した金属、又は、カーボングラファイト等でもよい。
【００２０】
なお、熱交換体１０１は、単にそれぞれ１つの第１伝熱体２１０と第２伝熱体２２０とを用いても構成可能であるが、第１伝熱体２１０及び第２伝熱体２２０の数が多い方が、熱交換性能が良い。そこで、本実施形態における熱交換体１０１では、それぞれ複数の第１伝熱体２１０と第２伝熱体２２０とが用いられ、第２伝熱体２２０の数は第１伝熱体２１０の数よりも１つ多く、また、鉛直方向の両端である最上位及び最下位に第２伝熱体２２０を位置させることで、第１伝熱体２１０が第２伝熱体の間に挟持される。また、熱交換体１０１からの放熱を抑制するようにハウジング又は断熱材で熱交換体１０１の周囲を覆うことが、熱損失を抑制する点で望ましい。更に、複数の熱交換体１０１を１つのハウジングで覆い、反応装置１００が複数の熱交換体１０１を有するように構成してもよい。
【００２１】
また、本実施形態では、一例として、１つの第１伝熱体２１０に７つの反応流路１５０が形成され、１つの第２伝熱体２２０には、鉛直方向で各反応流路１５０に対向するように７つの支流路１６０ａが形成されている。ここで、これらの形成数は、これに限定されず、熱交換体１０１の設計条件及び伝熱効率等を考慮して適宜決定される。更に、本実施形態では、反応流路１５０及び熱媒体流路１６０を構成する溝が第１伝熱体２１０及び第２伝熱体２２０の鉛直方向の一方の側にのみ設けられているが、それらの両側に溝を各々設け、積層状態において上下の溝の合体として反応流路１５０及び熱媒体流路１６０を構成してもよい。
【００２２】
反応流体導入部１２０は、熱交換体１０１のうち反応流体導入口２１０ｄが存在する側の側面を、熱交換体１０１との間に一定の空間を形成しつつ覆うような、凹状に湾曲した鏡板により構成される。この反応流体導入部１２０は、熱交換体１０１に対して着脱可能又は開閉可能に設置される。また、反応流体導入部１２０は、反応流体を熱交換体１０１の外部から内部へ導入する導入口１２０ａを有する。一方、生成物排出部１２２は、熱交換体１０１のうち生成物排出口２１０ｅが存在する側の側面を、熱交換体１０１との間に一定の空間を形成しつつ覆うような、凹状に湾曲した鏡板により構成される。この生成物排出部１２２は、熱交換体１０１に対して着脱可能又は開閉可能に設置される。また、生成物排出部１２２は、生成物を熱交換体１０１の内部から外部へ排出する排出口１２２ａを有する。
【００２３】
熱媒体導入部１３０は、鉛直方向に縦長の中空部材であり、熱交換体１０１のうち複数の熱媒体導入口２２０ｅを覆うような不図示の開口と、熱媒体を熱交換体１０１の外部から内部へ導入する導入口１３０ａとを有する。一方、熱媒体排出部１３２は、熱媒体導入部１３０と同様に鉛直方向に縦長の中空部材であり、熱交換体１０１のうち複数の熱媒体排出口２２０ｆを覆うような不図示の開口と、熱媒体を熱交換体１０１の内部から外部へ排出する排出口１３２ａとを有する。
【００２４】
なお、反応流体導入部１２０又は生成物排出部１２２における導入口１２０ａ又は排出口１２２ａの設置位置は、導入口１２０ａから導入された反応流体がバランス良く複数の反応流路１５０に配分され、効率良く排出口１２２ａから排出されるように、図１に示すように、熱交換体１０１に向かう空間の中心、具体的にはＹＺ平面上の中心と合うことが望ましい。同様に、熱媒体導入部１３０又は熱媒体排出部１３２における導入口１３０ａ又は排出口１３２ａの設置位置は、導入口１３０ａから導入された熱媒体がバランス良く複数の熱媒体流路１６０に配分され、効率良く排出口１３２ａから排出されるように、図１に示すように、熱交換体１０１に向かう空間の中心、具体的には鉛直方向の中間と合うことが望ましい。
【００２５】
熱交換体１０１は、液−液型熱交換器、気−気型熱交換器及び気−液型熱交換器のいずれとしても使用可能であり、反応装置１００に供給する反応流体及び熱媒体は、気体及び液体のいずれであってもよい。また、反応装置１００は、反応流路の単位体積当たりの比表面積が大きい反応装置、いわゆるコンパクトリアクタに適用することができ、吸熱反応や発熱反応など様々な熱的反応による化学合成を可能とする。そのような熱的反応による合成として、例えば、式（１）で示すメタンの水蒸気改質反応、式（２）で示すメタンのドライリフォーミング反応のような吸熱反応や、式（３）で示すシフト反応、式（４）で示すメタネーション反応、式（５）で示すフィッシャー−トロプシュ（Fischer tropsch）合成反応等の発熱反応による合成がある。なお、これらの反応における反応流体は、気体状である。
【００２６】
ＣＨ4  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ３Ｈ2  ＋  ＣＯ      ----式（１）
ＣＨ4  ＋  ＣＯ2  →  ２Ｈ2  ＋  ２ＣＯ    ----式（２）
ＣＯ  ＋  Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2  ＋  Ｈ2        ----式（３）
ＣＯ  ＋  ３Ｈ2  →  ＣＨ4  ＋  Ｈ2Ｏ      ----式（４）
（２ｎ＋１）Ｈ2  ＋  ｎＣＯ  →  ＣnＨ2n+2  ＋  ｎＨ2Ｏ  ----式（５）
【００２７】
また、上記反応以外に、アセチル化反応、付加反応、アルキル化反応、脱アルキル化反応、水素脱アルキル化反応、還元性アルキル化反応、アミン化反応、芳香族化反応、アリール化反応、自熱式改質反応、カルボニル化反応、脱カルボニル化反応、還元性カルボニル化反応、カルボキシル化反応、還元性カルボキシル化反応、還元性カップリング反応、縮合反応、分解（クラッキング）反応、水素分解反応、環化反応、シクロオリゴマー化（cyclooligomerization）反応、脱ハロゲン化反応、二量体化反応、エポキシ化反応、エステル化反応、交換反応、ハロゲン化反応、水素化反応、水素ハロゲン化反応、同族体形成（homologation）反応、水和反応、脱水反応、水素化反応、脱水素化反応、水素カルボキシル化反応、水素ホルミル化反応、水添分解反応、水素金属化反応、ヒドロシリル化反応、加水分解反応、水素化処理反応、異性体化反応、メチル化反応、脱メチル化反応、メタセシス（置換）反応、ニトロ化反応、酸化反応、部分酸化反応、重合反応、還元反応、逆水性ガスシフト（reverse water gas shift）反応、スルホン化反応、短鎖重合反応、エステル交換反応、三量体化反応等の実施に、反応装置１００を適用してもよい。
【００２８】
反応装置１００では、上記のような化学反応に関与する原料などの物質を反応体として有する流体を反応流体とする。反応流体は、反応流路１５０を流通する間に、熱媒体流路１６０を流通する熱媒体の熱又は冷熱を受けて加熱又は冷却されて反応が進行し、反応体が目的生成物に変換される。なお、反応流体は、反応に関与しないキャリアを含有してもよい。キャリアは、実施する化学反応を考慮して、反応の進行に影響を与えない物質から適宜選択することができる。特に気体状の反応流体に使用可能なキャリアとしては、不活性ガスや低反応性の気体状物質等の気体キャリアが挙げられる。一方、熱媒体としては、反応装置１００の構成素材を腐食させない流体物質が好適であり、例えば、水、油等の液状物質や、燃焼ガス等の気体状物質が使用できる。熱媒体として気体状物質を使用する構成は、液体媒体を使用する場合と比較して、取り扱いが容易である。
【００２９】
また、反応体の反応を促進させるために、反応流路１５０には、それぞれ、図２（ａ）に示すように触媒体１４０が設置される。触媒体１４０に含まれる触媒は、上述のような化学反応の進行促進に有効な活性金属を主成分として有し、反応装置１００で遂行する合成反応に基づいて、反応促進に適したものが適宜選択される。触媒成分である活性金属としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ（鉄）、Ｐｔ（白金）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）等が挙げられ、１種、又は、反応促進に有効である限り、複数種を組み合わせて使用してもよい。触媒体１４０は、例えば、触媒を構造材に担持することによって調製される。構造材は、耐熱性の金属から、成形加工が可能で、触媒の担持が可能なものが選択される。構造体、すなわち触媒体１４０の形状は、反応流体との接触面積を増加させるために、断面が波状に丸く湾曲したコルゲート板状やギザギザに屈曲した形状などがあり得る。耐熱性の金属としては、Ｆｅ（鉄）、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）等の金属の１種又は複数種を主成分とする耐熱合金がある。例えば、Ｆｅｃｒａｌｌｏｙ（登録商標）等の耐熱合金製の薄板状構造材を成形加工して触媒体１４０を構成してもよい。触媒の担持方法としては、表面修飾等によって構造材上に直接担持する方法や、担体を用いて間接的に担持する方法などがあり、実用的には、担体を用いた触媒の担持が容易である。担体は、反応装置１００で実施する反応を考慮して、反応の進行を阻害せず耐久性を有する材料であって、使用する触媒を良好に担持し得るものが適宜選択される。例えば、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）、ＴｉＯ2（チタニア）、ＺｒＯ2（ジルコニア）、ＣｅＯ2（セリア）、ＳｉＯ2（シリカ）等の金属酸化物が挙げられ、１種又は複数種を選択して担体として使用することができる。担体を用いた担持方法としては、例えば、成形した構造材の表面に触媒と担体との混合物層を形成する方式や、担体層を形成した後に表面修飾等によって触媒を担持させる方式などが挙げられる。
【００３０】
ここで、触媒体１４０は、１つの反応流路１５０に対して、１つ、又は、図２（ａ）に示すように直列に複数設置され得る。特に、触媒体１４０が直列に複数設置される場合とは、具体的には以下のような場合が考えられる。まず、触媒体１４０は、その製作上の都合で、長さを一定以上長くすることができない。そのため、熱交換体１０１において反応効率を向上させるために反応流路の長さを比較的長く設定しているときには、１つの触媒体１４０のみでは長さ方向に反応流路１５０の内部を満遍なく又は効率良く埋めることができないので、複数の触媒体１４０を一列に並べる場合が相当する。一方、反応流路１５０では、反応体の導入量が相対的に多い場合に、触媒体１４０の表面に炭素の析出（コーキング）などが発生して触媒の活性低下や劣化を引き起こしやすくなるおそれがある。また、反応流体にダストが混入した場合、ある反応流路１５０がダストによって閉塞されて反応効率が低下するおそれがある。そこで、１つの反応流路１５０において触媒体１４０を直列に複数、言い換えれば、１つの触媒体を複数の部分体に分割して設置しておけば、複数の触媒体１４０のうちの劣化又は閉塞したもののみを交換することが可能であり、すべての触媒体１４０の交換を回避できる。したがって、触媒体１４０を交換する量を最小限に抑えることが可能であり、反応装置１００の性能調整やメンテナンスに要するコストの低減が可能となる。
【００３１】
また、反応装置１００は、図２（ａ）に示すように、複数の保持部材１７０を有する。各々の保持部材１７０は、１つの反応流路１５０の内部で複数の触媒体１４０を一体的に保持可能である。なお、本実施形態における保持部材１７０は、一例として３つの触媒体１４０を保持可能としている。図３は、保持部材１７０の構成を示す図である。また、図４は、複数の触媒体１４０を保持させた状態の保持部材１７０を示す図である。保持部材１７０は、延伸部１７０ａと、この延伸部１７０ａに設けられている突出部１７０ｂとを含む。ここで、触媒体１４０の形状は、一例として、図４に示すように、Ｘ軸方向を延伸方向とし、断面が波状に丸く湾曲したコルゲート板状とする。
【００３２】
延伸部１７０ａは、反応流路１５０の延設方向の形状に合わせて延伸し、触媒体１４０の少なくとも一部と係合可能な、保持部材１７０の本体部である。延伸部１７０ａの形状は、板状であり、例えば、触媒体１４０の波状の一部を形成する面のうち互いに向かい合う２つの面にそれぞれ接触可能な、表裏で対向した２つの主平面である第１側面１７０ａ１及び第２側面１７０ａ２を有する平板部材とし得る。そして、触媒体１４０は、その波状断面の一部で延伸部１７０ａを挟み込む形で延伸部１７０ａに係合する。これにより、触媒体１４０は、鉛直方向については、延伸部１７０ａの一部に引っ掛かるので落下しない。また、触媒体１４０は、延伸方向については、延伸部１７０ａとの接触による摩擦力により移動が抑止され、側面方向については、延伸部１７０ａを挟み込んでいるので、延伸部１７０ａに対して移動しない。
【００３３】
また、延伸部１７０ａの断面形状は、保持部材１７０が触媒体１４０と係合している状態で反応流路１５０に設置されたときに、触媒体１４０が反応流路１５０の内壁に可能な限り接触しない形状とすることが望ましい。例えば、延伸部１７０ａの断面形状は、延伸部１７０ａと触媒体１４０とが係合しているときに、延伸部１７０ａの一部が触媒体１４０の最外部よりも外側に向かって突出するような形状とすることが望ましい。図４（ｂ）に示す例では、延伸部１７０ａは、触媒体１４０の最外部よりも鉛直方向に高さの差Ｃだけ突出している。この場合、触媒体１４０と係合した保持部材１７０を反応流路１５０に設置しても、反応流路１５０の内壁と鉛直方向すなわち図中下面側で接触するのは延伸部１７０ａだけとなる。さらに、延伸部１７０ａの断面形状を、反応流路１５０に設置された状態で、触媒体１４０が反応流路１５０の内壁の鉛直方向マイナス側すなわち図中上面側でも接触しないような形状とすることが望ましい。延伸部１７０ａの断面形状をこのように予め設定することで、反応流体が触媒体１４０に接する面積が増え、触媒体１４０をより有効に利用することができる。
【００３４】
突出部１７０ｂは、延伸部１７０ａの延伸方向への触媒体１４０の移動を規制可能な規制部である。この突出部１７０ｂは、例えば、延伸部１７０ａの第１側面１７０ａ１又は第２側面１７０ａ２に、延伸部１７０ａの延伸方向において触媒体１４０の長さに合わせた間隔で、かつ、延伸部１７０ａの延伸方向とは交差する方向に突出するように設置される。突出部１７０ｂの突出高さは、図４（ｂ）に示すように、延伸部１７０ａに触媒体１４０が係合されている状態で、触媒体１４０の一部と突出部１７０ｂとの一部が延伸方向で重なる長さを有する。ただし、この突出高さは、本実施形態では延伸方向に対して垂直方向の長さに相当するが、実際には厳密に垂直方向である必要はない。また、１つの触媒体１４０は、延伸方向の一方の側で接触可能な位置にある第１の突出部１７０ｂと、延伸方向の他方の側で接触可能な位置にある第２の突出部１７０ｂとの間で延伸部１７０ａに係合する。特に、触媒体１４０を反応流路１５０内の所定の位置に精度良く配置する、すなわち位置決めするために、第１の突出部１７０ｂと第２の突出部１７０ｂとは、それらの間に係合した触媒体１４０に双方とも接触するように設けられることが望ましい。ただし、保持部材１７０に対する触媒体１４０の取り付けやすさや、あらゆる長さの触媒体１４０を保持可能とするなどの観点から、触媒体１４０を延伸部１７０ａに係合させたときに、触媒体１４０と、それに隣り合ういずれかの突出部１７０ｂとの間で、ある程度の隙間が存在していても構わない。更に、突出部１７０ｂの突出方向は、図３に示すように、延伸方向で隣り合う突出部１７０ｂ同士が延伸部１７０ａを基準として互いに逆になる方向とすることが望ましい。ここで、突出方向をすべて同一方向とすると、保持部材１７０を反応流路１５０の内部から抜き出すときに、抜き出す力が延伸部１７０ａを基準として突出方向の側に偏るおそれがある。そして、この偏った抜き出し力に起因して保持部材１７０が湾曲することで、反応流路１５０を構成する間壁部２１０ｃ等に触媒体１４０が引っ掛かり、抜き出し困難となる場合もあり得る。したがって、本実施形態のように突出部１７０ｂの突出方向を各々異ならせることで、上記のような抜き出し力の偏りを抑えることができる。なお、突出部１７０ｂは、延伸部１７０ａの一部に切り欠きを入れて折り曲げることで形成してもよいし、予めピン状に形成された突出部１７０ｂを溶接等で延伸部１７０ａに固着させるものとしてもよい。
【００３５】
また、延伸部１７０ａ及び突出部１７０ｂの材質は、上記説明した触媒体１４０を構成する構造体と同様に耐熱性に優れた金属で、剛性に優れ、かつ、反応流路１５０内での反応処理に可能な限り影響を及ぼさないものを選択することが望ましい。
【００３６】
図５は、反応流路１５０に対して触媒体１４０を着脱するときの保持部材１７０及び触媒体１４０の状態を示す平面図である。特に、図５（ａ）は、反応流路１５０内に触媒体１４０を挿入するときの状態を示し、図５（ｂ）は、反応流路１５０内から触媒体１４０を抜き出すときの状態を示す。なお、上記のとおり、隣り合う突出部１７０ｂ同士の間隔は、延伸部１７０ａに係合されている触媒体１４０に双方とも接触する長さであることが望ましいが、ここでは、触媒体１４０と少なくともいずれかの突出部１７０ｂとの間に隙間が存在する場合を想定している。
【００３７】
まず、反応装置１００が反応処理を開始する前に、作業者は、反応流体導入部１２０を開放し、反応促進に好適な触媒体１４０を複数の反応流路１５０内にそれぞれ設置する。具体的には、本実施形態によれば、作業者は、図５（ａ）中の矢印方向に、予め複数の触媒体１４０を保持させた保持部材１７０を反応流路１５０に挿入する。ここで、複数の触媒体１４０は、保持部材１７０に一体的に保持されているので、作業者は、保持部材１７０の一方の端部を持ちながら、１つの反応流路１５０に対して１つの保持部材１７０を挿入することで、複数の触媒体１４０を一時に挿入することができる。また、挿入前に、突出部１７０ｂの位置を基準として、ある程度の位置精度で各触媒体１４０を保持部材１７０に保持させることにより、作業者は、触媒体１４０を一旦挿入した後、保持部材１７０の端部を適宜移動させることで、触媒体１４０を所定の位置、言い換えれば、予め規定された位置に容易に位置決めさせることができる。なお、挿入中に保持部材１７０に対する触媒体１４０の位置がずれても、そのずれ量は、最大でも突出部１７０ｂと触媒体１４０との間隔の範囲である。その後、突出部１７０ｂは、当接した触媒体１４０をＸ軸方向プラス側に押し続ける。すなわち、突出部１７０ｂ同士の間隔と、その間に係合する触媒体１４０の長さとの差が小さければ小さいほど、反応流路１５０に対する最終的な触媒体１４０の位置決めへの影響を抑えることができる。これらの点、従来であれば、１つの反応流路内に複数の触媒体を直列に設置する場合でも、作業者は１つずつ触媒体を挿入し、反応流路内の好適な位置に位置決めしつつ設置するので、特に多くの反応流路を有する反応装置では、触媒体の設置に時間がかかっていた。
【００３８】
一方、反応装置１００での反応処理後、触媒体１４０を交換する場合などでは、作業者は、反応流体導入部１２０を再度開放し、触媒体１４０を反応流路１５０から抜き出す。具体的には、本実施形態によれば、複数の触媒体１４０が保持部材１７０に一体的に保持されているので、作業者は、保持部材１７０の端部を持ち、図５（ｂ）中の矢印方向に移動させることで、反応流路１５０から容易にすべての触媒体１４０を抜き出すことができる。加えて、このとき、触媒体１４０の配列は維持されるので、一時的に抜き出し、任意の位置の触媒体１４０を交換した後に再挿入することが容易となる。特に、従来、反応装置の構造上、反応流路１５０の上流側又は下流側の一方からしか触媒体１４０の着脱ができない場合、反応流路１５０の奥側にある触媒体１４０の抜き出しが困難であったが、本実施形態では、抜き出しがいずれの側からであっても、その容易性は変わらない。また、抜き出し中に保持部材１７０に対する触媒体１４０の位置がずれても、図５（ｂ）に示すように、突出部１７０ｂは、触媒体１４０に当接した状態でＸ軸方向マイナス側に押し続ける。したがって、保持部材１７０は、抜き出しの際に、いずれかの触媒体１４０を反応流路１５０内に取り残すことがない。また、各突出部１７０ｂは、個々の触媒体１４０に均等に抜き出す力を与えるので、ある１つの触媒体１４０に抜き出し力が集中して破損させるおそれがない。これらの点、従来であれば、作業者は反応流路から１つずつ触媒体を抜き出さなければならず、特に、１つの反応流路内に複数の触媒体が直列に設置されている場合には、すべての触媒体を取り出すのに手間がかかっていた。
【００３９】
更に、保持部材１７０は、反応装置１００での反応処理中でも、反応流路１５０内に設置されたままであり、１つの反応流路１５０内の複数の触媒体１４０は、それぞれ保持部材１７０を介して一体的に配置されている。したがって、従来、１つの触媒体には、反応流路の各壁部に対する接触による摩擦力のみがかかっていた。これに対して、本実施形態では、１つの触媒体１４０には、延伸部１７０ａとの接触による摩擦力や、延伸部１７０ａと反応流路１５０の各壁部との接触による摩擦力などがかかるため、反応処理中の流圧を受けても、従来と比較して触媒体１４０の位置ずれが生じづらいという利点もある。
【００４０】
以上のように、本実施形態によれば、反応流路に対する触媒体の着脱作業の容易性と、反応流路内での触媒体の位置安定性との点で有利な反応装置を提供することができる。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る反応装置について説明する。本実施形態に係る反応装置は、基本構成は第１実施形態と同様であるが、更に、反応流路１５０に対して触媒体１４０を位置決めする位置決め機構を含む。
【００４２】
図６は、本実施形態における位置決め機構３００の構成の一部を示す斜視図である。位置決め機構３００は、延伸部３１０ｂの延伸方向の少なくとも一端に設けられる係止部３１０ａと、保持部材３１０が反応流路１５０内に設置された状態で係止部３１０ａと当接可能とする基準部材３２０とを含む。
【００４３】
保持部材３１０の基本構成は、第１実施形態における保持部材１７０と同様である。ただし、保持部材３１０の構成の前提として、延伸部３１０ｂの延伸方向の少なくとも一端は、各触媒体１４０が反応流路１５０内のおおよその所定の位置に配置された状態では、熱交換体１０１の外側に突き出ている。特に、第１実施形態で示したように、延伸部３１０ｂは、図６に示すように、反応流路１５０の反応流体導入側がＸ軸方向マイナス側に向けて突き出ている。そして、係止部３１０ａは、延伸部３１０ｂの当該突出部分に設けられている。係止部３１０ａの形状は、例えば、第１実施形態の説明で例示した、延伸部３１０ｂの別の位置に複数設けられている突出部１７０ｂと同様の形状とし得る。
【００４４】
基準部材３２０は、反応流路１５０内に保持部材３１０を挿入したときに、係止部３１０ａに当接し、保持部材３１０がそれ以上挿入されるのを抑止する。したがって、保持部材３１０の挿入によって触媒体１４０が所定の位置に至った時に基準部材３２０と係止部３１０ａとが当接するように、延伸部３１０ｂに対する係止部３１０ａを設ける位置、又は、基準部材３２０を設置する位置が決定される。基準部材３２０は、反応流路１５０への保持部材３１０の挿入又は抜き出しを妨げない位置で、直接的又は間接的に熱交換体１０１側の部材に支持される。ここで、熱交換体１０１側の部材とは、例えば、熱交換体１０１自体、又は、熱交換体１０１を保持するなんらかの部材である。基準部材３２０の形状は、例えば、係止部３１０ａの形状が突出部１７０ｂと同様にピン状であれば、係止部３１０ａが突出しているＹ軸方向に対して垂直となるＸ軸方向で接触するように、鉛直方向に延びる棒状とし得る。基準部材３２０を棒状部材とすることで、このように反応流体の流通空間内に設置されても、反応流体の流通を極力妨げない。また、本実施形態のように位置決め機構３００を熱交換体１０１の反応流体導入側に設置する場合には、基準部材３２０は、係止部３１０ａに対してＸ軸方向マイナス側から当接するように配置される。反応流体は反応流路１５０内をＸ軸方向プラス側へ向かって流れるので、このように配置することで、保持部材３１０及び触媒体１４０がＸ軸方向プラス側に向かう流圧を受けたときでも、位置決め位置からのずれを抑えることができる。
【００４５】
特に、本実施形態における熱交換体１０１は、複数の第１伝熱体２１０及び第２伝熱体２２０を含む積層体であり、複数の反応流路１５０は、並列かつ積層されているから、反応流体導入口２１０ｄ、具体的には個々の反応流路１５０の開口部は、規則的に同一方向に向いている。したがって、１つの基準部材３２０は、図６に示すように、鉛直方向に整列している複数段の反応流路１５０にそれぞれ設置されている保持部材３１０に対応し、少なくとも２つの係止部３１０ａに同時に当接可能な１本の棒体とし得る。すなわち、基準部材３２０は、熱交換体１０１の上側と下側とを端部として、鉛直方向に延びている。
【００４６】
また、位置決め機構３００は、棒体のような複数の基準部材３２０の上端若しくは下端又はその両方を一体的に固定する固定部材３２１を含む。固定部材３２１は、この固定部材３２１を変位可能とする不図示の変位手段を介して熱交換体１０１に支持されている。例えば、作業者が反応流路１５０から保持部材３１０を抜き出そうとした場合、図６に示す状態のように基準部材３２０が係止部３１０ａに当接している位置にあると、基準部材３２０が保持部材３１０の退路を妨げてしまう。そこで、変位手段は、反応流路１５０の延設方向とは異なる方向へ、具体的には、例えば、図６中に矢印で示すようにＹ軸方向へ固定部材３２１を移動可能とする。このような構成により、作業者は、保持部材３１０の挿入又は抜き出しを始める前に、基準部材３２０が反応流路１５０に干渉しないように、固定部材３２１をＹ軸方向にずらしておけば、その後、第１実施形態と同様に保持部材３１０の挿入又は抜き出しを容易に行うことができる。このときの固定部材３２１の移動量は、例えば、反応流路１５０の流路幅の半分程度が好適である。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、反応流路１５０内への保持部材３１０、すなわち触媒体１４０の挿入に際し、作業者は、保持部材３１０を挿入しながら基準部材３２０に係止部３１０ａを当接させるだけで、位置計測等を行うことなく、そのまま触媒体１４０の位置決めを終了させることができる。特に複数の反応流路１５０が並列かつ積層して配置されている場合には、図６に示すような構成の位置決め機構３００を用いることにより、位置決めを含む触媒体の設置作業にかかる手間を大幅に減らすことができる。また、基準部材３２０は、反応処理中も係止部３１０ａと当接したままであるので、触媒体１４０の位置安定性にも寄与する。
【００４８】
なお、係止部３１０ａ及び基準部材３２０の各形状は、上述したような効果を奏するものであれば、適宜変更可能である。例えば、係止部３１０ａの形状としては、より触媒体１４０の位置安定性が増すように、基準部材３２０に対して引っ掛かるようなＬ字形、又は、基準部材３２０を挟み込むようなＵ字形の部材としてもよい。また、基準部材３２０の形状としては、保持部材３１０の挿入及び抜き出し時に干渉を回避することができるものであれば、全体がＹ軸方向に延びる形状であっても構わない。更に、位置決め機構３００は、複数の反応流路１５０が並列かつ積層されている場合に限らず、単に１層でＹ軸方向に並列しているだけの場合や、単に１列で鉛直方向に積層されているだけの場合であっても、その構成に合わせて変形可能である。
【００４９】
また、本実施形態では、位置決め機構３００が熱交換体１０１の反応流体導入側に設置されるものとしたが、生成物排出側に設置することも可能である。このような構成は、反応装置１００の構成上、保持部材３１０、すなわち触媒体１４０の挿入及び抜き出しを生成物排出側からしか行えない場合に特に有効である。この場合、反応流体が反応流路１５０内をＸ軸方向プラス側へ流れるのは上記と変わらないので、保持部材３１０及び触媒体１４０がＸ軸方向プラス側に向かう流圧を受けても所定の設置位置からずれないように、基準部材３２０は、係止部３１０ａに対してＸ軸方向プラス側から当接するように配置する必要がある。
【００５０】
さらに、本実施形態に係る位置決め機構の構成を、上記の位置決め機構３００の構成よりも簡略化させることも可能である。図７は、本実施形態における位置決め機構の他の構成を示す斜視図である。
【００５１】
図７（ａ）に示す位置決め機構４００は、保持部材４１０を構成する延伸部４１０ａの延伸方向の少なくとも一端に設けられる突出部である。延伸部４１０ａの構成は、上記の延伸部３１０ｂと同等である。この場合の位置決め機構４００は、延伸部４１０ａの突出部１７０ｂが形成されている、それぞれ表裏で対向した２つの主平面に設置される。すなわち、位置決め機構４００は、図中、Ｙ軸方向プラス側とマイナス側とに突出し、保持部材４１０が反応流路１５０に設置されているときには、反応流路１５０を構成する第１伝熱体２１０の外面に当接可能である。なお、図７（ａ）に示すように、Ｙ軸方向プラス側とマイナス側との両方に突出した位置決め機構４００がそれぞれ第１伝熱体２１０の外面に当接することができるように、位置決め機構４００は、第１伝熱体２１０の端面にＹ軸方向で段差のない場合に特に有効である。ただし、位置決め機構４００は、延伸部４１０ａの表裏で対向した２つの主平面の両方に設置されなくても、どちらか一方の主平面に設置されるものとしてもよい。
【００５２】
図７（ｂ）に示す位置決め機構５００は、保持部材５１０を構成する延伸部５１０ａの延伸方向の少なくとも一端に設けられる突出部である。延伸部５１０ａの構成も、上記の延伸部３１０ｂと同等である。この場合の位置決め機構５００は、上記の位置決め機構４００とは異なり、延伸部５１０ａの２つの主平面と垂直な２つの側面に設置される。すなわち、位置決め機構５００は、図中、Ｘ軸方向プラス側とマイナス側とに突出し、保持部材５１０が反応流路１５０に設置されているときには、第２伝熱体２２０の外面又は第１伝熱体２１０の外面に当接可能である。ただし、位置決め機構５００も、延伸部５１０ａ２つの側面の両方に設置されなくても、どちらか一方の側面に設置されるものとしてもよい。
【００５３】
位置決め機構４００及び位置決め機構５００の形状は、上記第１の実施形態で例示した突出部１７０ｂのようなピン状とし得る。または、第１伝熱体２１０の外面との接触面積を増やして触媒体１４０の位置安定性を向上させるために、図７（ａ）に示すような平板状であってもよいし、更には、図７（ｂ）に示すような角柱状であってもよい。
【００５４】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、保持部材１７０等を構成する延伸部１７０ａの形状が、断面が矩形で、第１側面１７０ａ１及び第２側面１７０ａ２を有する平板部材であるものとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。延伸部は、板状であれば、種々の形状を取り得る。延伸部は、上述したような、剛性等の望ましい条件を満たすものであれば、例えば、第１側面１７０ａ１及び第２側面１７０ａ２に相当する側に多数の孔が形成されているトラス構造を有するものであってもよい。延伸部の形状をこのようなトラス構造とすることにより、反応流体が進入可能となる領域が新たに形成されるため、反応流体が触媒体１４０により接触しやすくなるという利点がある。
【００５５】
上記各実施形態では、保持部材１７０等は、複数の触媒体１４０を保持するものとしたが、単に１つを保持する構成としてもよい。この場合、突出部１７０ｂの設置数は、それぞれ、触媒体１４０を延伸部１７０ａに係合させたときに触媒体１４０の両端のいずれか一方に接触可能な、少なくとも２つとなる。また、延伸部１７０ａの延伸方向についての各突出部１７０ｂの設置間隔は、触媒体１４０の長さに合わせることができるのであるから、複数の触媒体１４０の長さは、それぞれ異なっていてもよい。
【００５６】
上記各実施形態では、熱交換体１０１に含まれる反応流路１５０は、延設方向がＸ軸方向と一致し、反応流体導入口２１０ｄから生成物排出口２１０ｅへ向けて直線状となるように設定されているものとしたが、本発明は、これに限定されるものではない。上記のとおり、保持部材１７０等は、熱交換体１０１の反応流体導入側からでも生成物排出側からでも、反応流路１５０に対して挿入及び抜き出し可能である。したがって、直線状に延設されている反応流路１５０の両端のうち、例えば、一方の反応流体導入側のみ、上記各実施形態での例示と同様に、反応流路１５０の延設方向に合わせて開放され、反応流体導入口２１０ｄが延設方向上にあるものとしてもよい。この場合、他方の生成物排出側の生成物排出口は、反応流路１５０の延設方向とは異なる方向、例えば、上記の熱媒体流路１６０に含まれる第２合流路１６０ｃから連通する熱媒体排出口２２０ｆと同様に、反応流路１５０の延設方向とは垂直となる方向にあるものとしてもよい。このように、反応流路１５０が、延設方向とは異なる方向に生成物排出口が向いているような構成であっても、作業者は、反応流路１５０に対して一方の生成物排出側からは保持部材１７０等を挿入することができないが、他方の反応流体導入側からは好適に挿入及び抜き出しすることができるので、不都合はない。
【００５７】
また、上記各実施形態では、熱交換体１０１は、平板状の２種の伝熱体を積層した積層体として説明しているが、熱交換体がこのような積層体である必要はない。本発明に係る保持部材１７０等は、直線状に伸長して少なくとも一端が開放された反応流路であれば着脱可能であるので、円管等で直線的な反応流路を有する熱交換体を含む反応装置に適用することができる。また、上記各実施形態では、流れ方向に垂直な断面が長方形である反応流路１５０について説明しているが、反応流路１５０の断面は他の形状であってもよい。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００    反応装置
１０１    熱交換体
１４０    触媒体
１５０    反応流路
１６０    熱媒体流路
１７０    保持部材
１７０ａ  延伸部
１７０ｂ  突出部
【図１】
0006728781.tif 000002
【図２】
0006728781.tif 000003
【図３】
0006728781.tif 000004
【図４】
0006728781.tif 000005
【図５】
0006728781.tif 000006
【図６】
0006728781.tif 000007
【図７】
0006728781.tif 000008