(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する方法であって、
気体流が複数の触媒要素を備えた反応域を介して導かれ、気体流にその反応域への流入前に蒸気が混入され、その混入すべき蒸気の注入率が、反応域における実際温度を特徴づける測定値に関係して調整されることを特徴とする、気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する方法。
【請求項２】
前記の混入すべき蒸気の注入率が、気体流が反応域への流入時に少なくとも７０容積％の蒸気含有量を有するように調整されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の混入すべき蒸気の注入率が、気体流が反応域への流入時に３〜８容積％の水素含有量を有するように調整されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記の混入すべき蒸気の注入率が、反応域における複数の実際温度を特徴づける複数の測定値に関係して調整されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記複数の実際温度は、反応域の少なくとも１つの実際入口温度と１つの実際出口温度であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記の混入すべき蒸気の注入率を調整する際に、反応域における実際圧力損失を特徴づける測定値が考慮されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記の混入すべき蒸気の注入率を調整する際に、その都度の特徴測定値の時間的変化が考慮されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記気体流が原子力発電所のタービン復水器から取り出されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記気体流（Ｇ）内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合するための再結合システム（１）であって、
複数の触媒要素で形成された反応域（１２）に気体流（Ｇ）を供給するために設置される取入れ管（４）が、必要に応じて蒸気（Ｄ）を混入するために蒸気供給管（３２）に接続され、その蒸気供給管（３２）に挿入接続された注入弁（４８）に付設された制御装置（５０）のデータ入力側に、反応域（１２）に付設された複数の温度センサ（５２、５４、５６）が接続されていることを特徴とする、気体流（Ｇ）内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合するための再結合システム。
【請求項１０】
前記制御装置が、制御量として反応域（１２）の温度値を有するフィードバック調整装置として形成されていることを特徴とする請求項９に記載の再結合システム。
【請求項１１】
前記制御装置のデータ入力側に複数のガスセンサが接続されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の再結合システム。
【請求項１２】
前記制御装置のデータ入力側に反応域（１２）に付設された複数の温度センサ（５２、５４、５６）が接続されていることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１つに記載の再結合システム。
【請求項１３】
前記制御装置（５０）にデータ記憶装置が設けられていることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１つに記載の再結合システム。
【請求項１４】
取入れ管（４）の入口側が原子力発電所のタービン復水器に接続されていることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の再結合システム。
【請求項１５】
取入れ管（４）が抽気管（７２）を介して原子力発電所の格納容器に接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の再結合システム。
【請求項１６】
蒸気供給管（３２）が蒸気ジェットポンプ（８）に接続され、その駆動蒸気圧力が、調整可能であり、前記蒸気供給管に配設した注入弁（４８）により蒸気ジェットポンプ出口圧力の５〜１０倍以上の値を有していることを特徴とする請求項９ないし１５のいずれか１つに記載の再結合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体流が複数の触媒要素を備えた反応域を介して導かれ、気体流にその反応域への流入前に蒸気が混入される、気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する方法に関する。また本発明は、複数の触媒要素で形成された反応域に気体流を供給するために利用される取入れ管が、必要に応じて蒸気を混入するために蒸気供給管に接続されている、気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する再結合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業設備において、運転上からあるいは誤作動時又は故障時に、例えば水素、トリチウムや炭化水素化合物のような可燃性ガスが放出されることがある。例えば原子力発電所の原子力設備の運転中に、特に軽水炉の出力運転中に原子炉放射能領域において水（Ｈ2Ｏ）分子のいわゆる核分裂生成物が、即ち、いわゆる放射線分解ガスが発生される。沸騰水形原子炉（ＳＷＲ）設備の場合、炉心範囲において連続して放射線分解ガスが発生され、その発生された放射線分解ガス、即ち、発生蒸気内の水素と酸素がＳＷＲ設備の主冷却回路においてタービン復水器に搬送されることがある。このような運転上から連続して放出される水素に加えて、原子力設備において例えば炉心加熱に基づいてジルコニウムの酸化が生ずるような事故時あるいは故障時に、炉心を包囲する格納容器あるいはコンテインメントの内部に水素ガスと一酸化炭素が放出されることを予期しなければならない。
【０００３】
冷却材喪失事故により多量の水素が放出されることがある。特に設備の出力運転中における放射線分解ガスの連続発生時に、例えばタービン復水器の部分で発生水素の濃縮が起こり、このために、そのような運転状況や故障状況においてコンテインメントの内部あるいは構成要素の内部に爆発性混合気が生ずることがある。その場合、（故障の初期には最初の数日にわたってＳＷＲコンテインメントがまだ確実に不活性化されているので）、或る構成要素の雰囲気における水素が、酸素が特に相応して大きく濃縮した際に偶然の点火が生じて多量の水素が燃焼することによりその構成要素の完全性が損なわれるほどに濃縮されることが起こり得る。
【０００４】
原子力設備のコンテインメントあるいは他の構成要素におけるそのような過程に基づく爆発性混合気の発生を防止するために、種々の装置や方法が検討されている。それには例えば触媒式再結合器、触媒式および／又は電気式点火装置あるいはその両装置の組合せのような装置並びにコンテインメントの永久的又は補足的不活性化法が含まれる。ＳＷＲ設備においては、処理を要するガスの濃縮が主にタービン復水器範囲で生ずるために、そのようなシステムの使用はタービン復水器範囲における連続的な吸出しと関連して計画される。
【０００５】
コンテインメントの雰囲気から水素を触媒支援下で制御して酸化することによって除去するために触媒式再結合器を使用する場合、特に水素と酸素との無炎で早期の再結合が達成されねばならない。この場合、危険な水素燃焼の結果としての著しい圧力上昇は確実に防止されねばならない。この基準を再結合反応や酸化作用のために通常発生する熱に関しても確実に維持するために、触媒式再結合は一般には専ら点火限度よりかなり低い少量の可燃性ガス、即ち、例えば最大４容積％の水素しか含まないガスの転換に対して設計されている。
【０００６】
原子力発電所のタービン復水器の範囲において気体調製するためにそのような触媒式再結合システムを使用する場合、通常、タービン復水器部分での吸出しが計画されている。その場合、タービン復水器からの水素を含む被処理（処理を要する）気体流は取入れ管を介して適切な再結合装置に導かれ、その再結合装置において、適切に選定された複数の触媒要素を備えた反応域で一緒に運ばれてきた水素と酸素の再結合反応が開始され水になる。その場合、比較的高い運転安全性を保証するために、かかるシステムにおいて通常、被処理気体流の再結合装置への流入前に予めその気体流の不活性化が行なわれる。その場合、気体流に蒸気を適切に混入することによって、気体爆発反応を防止するために適した高い不活性度が形成される。この目的のために、かかる気体調製システムの場合、気体流の反応域への流入前にその気体流への蒸気混入が行なわれる。
【０００７】
かかる気体吸出し・気体処理システムは、放射線分解ガスの発生率や他の変動する運転パラメータにおける運転上の変動を考慮して、通常、十分高い運転安全性を維持するために、特に蒸気混入後の気体流における所定の蒸気含有量について十分に高い安全度増分を持って設計されている。その希釈蒸気の注入率は特に上述した高い安全度増分に関して予想される本来の必要値より顕著に高く、その場合には、特に変動する運転条件に関しておそらく多くの運転状態において、気体流における水素濃度は設計上仮定された濃度よりかなり低いものとなる。その結果、かかるシステムの場合には一般に、実際の必要量よりかなり多量の蒸気が消費されることを甘受しなければならない。これは発生する比較的低い水素濃度に基づいて、気体調製のために利用される再結合装置が、確実な再結合運転に対して本来有利なパラメータ範囲の外で作動することを引き起こす。
【０００８】
また、原子力設備において、腐食作用を防止あるいは減少するため並びに主循環回路の流れ媒体における比較的均質な水素含有量を保証するために、「Hydrogened Water Chemistry」（ＨＷＣ）運転を達成するための水素ガス注入が行われことがあり、この方式は、最終効果において気体成分を十分に均質にすることができるので、冷却材内を一緒に運ばれる放射線分解ガス量の追加的な減少に繋がる。かかる処置によって、システムにおける水素の発生率従ってタービン復水器における水素濃度を、本来仮定された設計値の１０％よりかなり低い値に下げることができ、これによって、かかるシステムの場合、吸出し・気体処理システムに挿入接続された再結合装置は、いまや生ずる低い反応温度のためにその反応速度が極めて遅くなり且つプロセス加熱余力が小さくなるので、確実に作動できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する方法を、運転条件の変動時でも、特に設備の一次冷却回路において必要に応じて行われる水素注入に関する運転様式の変動時でも、再結合装置の特に高い運転信頼性が保証されるように改良することにある。また、気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する方法を実施するために特に適した再結合システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この方法に関する課題は、気体流にその反応域への流入前に混入すべき蒸気の注入率が、反応域における実際温度を特徴づける測定値に関係して調整されることによって解決される。
【００１１】
本発明は、高い運転安全性を保証するために上述した様式の気体調製システムを設計する際、予想最大水素放出を基礎とするという考えから出発している。これによって、通常利用されるシステムの場合には、その最大予想水素放出率に対して、十分多量に割り当てられた希釈蒸気量が混入され、従って、その極端な場合でも、再結合装置に供給された気体流の十分大きな不活性化が保証される。しかしこの状況は正に変動する運転条件および運転方式に関して極端な例外状態に相当し、このために、かかる設備のかなり広い運転範囲において、システムへの混入蒸気あるいは希釈蒸気の顕著な過剰注入が行われる。しかし、システムへの混入蒸気の本来の必要量を顕著に上回る過剰注入は、一方では、かかる過剰注入によって望ましくない多量の蒸気が消費され、他方では、設備の通常運転状態においてかかる過剰注入時に反応域に流入する気体流における水素含有率が、再結合装置がその安定運転パラメータの外で作動し従って確実に作動しないほどに低くなるために、防止されねばならない。これを防止するためには、気体流への実際の運転状態に合い、且つ必要に則した蒸気混入が行われねばならない。
【００１２】
かかる必要に則した蒸気混入の場合、設計目標として、再結合反応に対して利用される再結合装置のその都度の運転状態における特に確実な機能性が企図されねばならない。正に、水素と酸素を水の形に転換する際の固有反応条件に関しておよび通常使用される特に白金および／又はパラジウムのような触媒材料に関して、反応域における特に有利と見なされる好適には約３００℃〜６００℃の運転温度範囲が求められる。その設計目標に対して、即ち、気体流における水素濃度の変動時でも反応域における再結合反応に特に有利な温度レベルの形成に対して適切に対応するために、蒸気注入や蒸気混入の制御あるいは絞りが、反応域における温度によって行われるようにしなければならない。
【００１３】
反応域の特に目標とされる約３００℃〜６００℃の温度レベルは特に、好適には、反応域に流入する気体流に約３〜８容積％の水素含有量を形成することによって形成することができる。従って、蒸気注入は気体流にそのような水素濃度が形成されるように制御あるいは調整されると有利である。しかしいずれにしても十分に高い運転安全性を保証するために、追加的形態あるいは異なった有利な実施態様において、反応域に流入する気体流における少なくとも７０容積％の蒸気含有率の形成が計画されている。これによってどんな場合でも、反応域に流入する気体流の十分な不活性化が保証される。
【００１４】
その蒸気混入の調整は主に制御量としての反応域における適切な温度特性値に基づいて行うことができる。変動する運転状態に対して蒸気注入を特に必要に則して適合することを可能とするために、有利な実施態様において、混入すべき蒸気流の調整時に、反応域における複数の温度特性値および／又は上述した１つあるいは複数のパラメータの時間的な変化が考慮される。その場合特に、反応域の内部における温度経過あるいはその入口と出口の温度差が考慮される。また、上述したパラメータの時間的変化の考慮によって、予測調整の方式で、システムパラメータの特にリアルタイムに近い追従制御を行うことができる。その場合特に、反応域における入口温度と出口温度、それにより得られた温度差、反応域における気体流の圧力損失および／又は１つあるいは複数のパラメータの時間的経過が考慮される。
【００１５】
反応域における温度に関係して制御された気体流への蒸気混入によって、特に原子力発電所のタービン復水器における変動する運転条件および運転状態を特に要求に則して考慮に入れることができる。従って、気体流が原子力発電所のタービン復水器から取り出されることが有利である。
【００１６】
複数の触媒要素で形成された反応域に気体流を供給するために利用される取入れ管が、必要に応じて蒸気を混入するために蒸気供給管に接続されている再結合システムに関して、上述の課題は、その蒸気供給管に挿入接続された注入弁に付設された制御装置のデータ入力側に、反応域に付設された複数の温度センサが接続されていることによって解決される。
【００１７】
その制御装置は有利には、制御量として反応域の温度値が割り当てられるフィードバック調整装置として形成されている。他の有利な実施態様において、その制御装置にデータ記憶装置が設けられ、このデータ記憶装置に、得られた測定値、即ち、特に温度特性値および／又は圧力や分圧値が記憶され、上述した特性値の時間的経過の後での評価のために記憶保管される。
【００１８】
その場合、取入れ管は有利にその入口側が原子力発電所のタービン復水器に接続されている。かかる配置において、この再結合システムは補助的に、原子炉格納容器あるいはコンテインメントにおける故障状況を処理するための必要に応じた補助設備としても適している。これを特に簡単な様式で可能とするために、特に有利な実施態様において、取入れ管は抽気管を介して原子力発電所の格納容器に接続されている。これによって、再結合装置は、コンテインメント範囲内での水素放出を伴う事故時においても、コンテインメント内における予測される量の水素を酸化すなわち再結合するために利用でき、あるいは基本的には水素注入によって窒素によるコンテインメント不活性状態を形成あるいは維持するためにも利用できる。この再結合装置はかかる必要に応じた利用時に、一次側がコンテインメントにおけるその都度生ずる圧力レベルで変圧循環運転されると有利である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によって得られる利点は特に、混入すべき蒸気の注入率を反応域における温度に関係して調整することによって、特に必要に則した、従って資源を節約した蒸気注入が可能となることにある。従って、かかる的確な蒸気注入によって、被処理気体流において変動する水素含有率も考慮に入れることができ、これによって、通常運転条件のもとでもおよび蒸気・給水回路に水素を注入する運転モード（ＨＷＣ運転モード）でも、再結合域の入口における相応して減少された混入蒸気量に基づいて、水素濃度を有利な３〜６容積％に調整することが可能となる。これによって、上述した運転条件のもとでも、再結合反応にとって特に良好な水素濃度の再結合装置への供給および従って再結合反応にとって特に良好な運転条件の維持が可能とされる。その場合、通常の設備と比べて、希釈蒸気量あるいは駆動蒸気量が最大で係数１０だけ（１０分の１に）節約でき、従って、運転経費の顕著な低減が達成される。また、減少された蒸気量に応じて、使用される配管および他の構成要素の小形化が達成され、使用された構成要素の寿命がより小さな機械的負荷により一層向上される。
【００２０】
従って、本発明の方法と装置によって、非常に効果的な「有効制御形再結合過程技術（Efficiency ContrOlled RECombination Process Technology）」、略してＥＣＯＲＥＣ技術が可能となり実施される。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下図を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。なお各図において同一部分には同一符号が付されている。
【実施例１】
【００２２】
図１における再結合システム１は可燃性ガスを、この実施例では水素を触媒式再結合するために設計されている。この実施例において再結合システム１は原子力発電所のタービン復水器２において気体の調製あるいは処理のために設置されている。そのために、再結合システム１の取入れ管４は吸込み系統の形態で入口側が原子力発電所のタービン復水器２に接続されている。その取入れ管４には被処理（処理を要する）気体流Ｇを搬送するために一次圧縮機６並びに二次圧縮機８が挿入接続され、取入れ管４の出口側は再結合装置１０に接続されている。
【００２３】
再結合装置１０は気体流Ｇ内を一緒に運ばれる水素を除去するために本来の触媒式再結合反応に対して設計されている。そのために再結合装置１０の内部に、複数の触媒要素で形成された反応域１２が設けられている。それらの触媒要素は公知の形態で種々に形成することができ、その場合特に、プレート形触媒や箔形触媒あるいは触媒流動床として形成することも考えられる。この実施例においては、反応域１２に第１触媒１４が設けられ、この第１触媒１４はパラジウムおよび／又は白金から成る適切に選択されたプレート要素で形成され、好適には、金属の担体上のウォッシュコートとして形成され、その第１触媒１４は白金基および／又はパラジウム基の触媒流動床１８上における流れ分配・整流装置１６の上に配置されている。適切な反応条件を助けるために、再結合装置１０の反応域１２を包囲する外部ジャケット２０にジャケット加熱器２２が設けられている。
【００２４】
再結合装置１０は出口側が排出管２４に接続され、この排出管２４を介して処理済み・調製済み気体流が排出される。その排出管２４は乾燥装置２６と好適には活性炭をベースとした遅延区域２８を介して廃ガス煙突３０に開口している。
【００２５】
気体流Ｇにおける水素成分を再結合する際の特に高い運転安全性を確保するために、再結合システム１は、再結合反応が不活性条件下で且つ従って爆発危険のない条件下で実施されるように設計されている。そのために、気体流Ｇが再結合装置１０に流入する前に不活性化媒体として蒸気をこの気体流Ｇに混入することが計画されている。必要に応じた蒸気Ｄの混入のために取入れ管４に蒸気供給管３２が接続されている。その供給された蒸気Ｄを再結合装置１０の出口側で回収し、設備運転過程で水として再利用できるようにするために、処理済み気体流内を一緒に運ばれる蒸気成分を水の形に凝縮する複数の復水器３４、３６が排出管２４に挿入接続されている。それらの復水器３４、３６はその水回路が還流管３８を介してタービン復水器２に接続されている。そのようにして還流管３８を介してタービン復水器２に戻された水は、そこから図１において給水管４０と給水ポンプ４２で示された原子力発電所の一次回路に送られる。
【００２６】
再結合システム１は、運転条件の変動時でもおよび被処理気体流Ｇにおける水素含有率の変動時でも、再結合装置１０の特に高い運転信頼性が保たれるように設計されている。その場合特に、通常運転中において変動する運転条件のためにタービン復水器２で放射線分解ガスとして水素が変動して放出されることが予め考慮されている。また、この実施例における原子力発電所が注入管４４で示されているように一次回路に必要に応じて又は定期的に水素を注入するように設計されており、その水素注入によって、システム全体の耐食性が高められ、一次冷却材におけるより高い均質性が達成できることにより、全体として観察される水素含有率を低下することができる。それに応じて、予期される通常の比較的少ない水素含有率においても、再結合装置１０における十分高い触媒活性度従って特に高い運転信頼性を保証するために、再結合システム１は必要に応じ、且つ状況に応じて気体流Ｇへの蒸気混入ができるように設計されている。
【００２７】
その場合、蒸気供給管３２に第１の中間ステーション４６が挿入接続され、この第１中間ステーション４６を介して蒸気供給管３２の後続ラインにラバル（Laval）速度における臨界圧の５倍〜１０倍より大きな圧力が形成される。また蒸気供給管３２に他の調整可能な減圧装置あるいは調整可能な注入弁４８が挿入接続されている。その調整可能あるいは制御可能な注入弁４８は制御装置５０を介して制御される。この構成によって、タービン復水器２からの気体吸出しは圧縮機６、８の形態の蒸気ジェットポンプによって行われ、同時に気体流Ｇが水蒸気により希釈される。その場合、流れ方向に見て最後の圧縮段、即ち、圧縮機８は制御式蒸気ジェットポンプ段として形成されている。注入弁４８の適切な制御によって、この蒸気ジェットポンプ段において駆動ノズル入口の駆動蒸気が、臨界圧力比の上部の広い運転範囲にわたって維持される。この蒸気ジェットポンプ段の前圧範囲は少なくとも、約１バールの後圧に関して臨界圧力比が３〜１０倍（係数３〜１０だけ）超過するように高く選定されている。これによって特に、ジェットポンプ駆動ノズルにおける強い中間絞りの場合でもいずれにしても、気体流に対して相応した有利な搬送容量を有する有利なラバル速度が保証される。その場合、蒸気量は例えば１５バールから約２バールへの中間絞りの際に７分の１に（７以上の係数で）減少されるが、それでもノズルにおける１バールへの放圧時に、搬送にとって重要なラバル速度までの大きな速度が依然として得られる。
【００２８】
運転条件の変動時でも特に要求に即した蒸気混入に対しても、再結合システム１は、反応域１２における触媒要素が再結合反応にとって特に良好な例えば３００℃〜６００℃の運転範囲で十分に運転するように設計されている。これを可能とするために、気体流Ｇへの適切に割り当てられた蒸気量の混入が、発生する混合比および濃度比により、反応域に所望の温度が得られるように的確に計画されている。これを可能とするために、制御装置５０は反応域１２の温度値を制御量とするフィードバック調整装置として形成され、データ入力側に反応域１２に付設された複数の温度センサ５２、５４、５６が接続されている。その第１温度センサ５２は反応域１２のガス入口部に、第２温度センサ５４は反応域１２のガス出口部に配置されている。これに対して、第３温度センサ５６は反応域１２の内部空間内に配置されている。
【００２９】
こうして、温度センサ５２、５４、５６によって形成された測定値を介して、蒸気供給時に所望の温度レベルを保証するための適切な温度特性値を考慮することができる。また、例えば温度分布のような他のパラメータあるいは個々の温度特性値の時間的挙動あるいはガス入口とガス出口との温度差も適切に評価し考慮することができる。さらに、制御装置５０はデータ記憶装置（図示せず）に接続され、これによって、上述の測定値が適切に記憶保存され、必要に応じて再び評価される。
【００３０】
一層のシステム監視のために、個々の配管特に排出管２４に他のセンサ特に物質センサが接続されている。その場合、例えば酸素センサ５８を介して気体流における酸素不足が検出され、酸素がその供給ライン６０を介して必要に応じて適切に補充される。
【００３１】
また制御装置５０は、運転中にどんな場合でも再結合装置１０への気体流Ｇの流入前に気体流Ｇの十分な不活性化を保証するように設計されている。そのために、制御装置５０は、混入すべき蒸気Ｄの注入率を気体流Ｇがその反応域１２への流入時に少なくとも７０容積％の蒸気含有量を有するように調整するように設計されている。
【００３２】
これによって、再結合システム１は気体流Ｇへの特に柔軟で必要に即した蒸気混入が行なわれるように設計され、従って、タービン復水器２から吸い出された気体の確実な気体処理が保証される。しかしまた、この再結合システム１は原子力設備の格納容器あるいはコンテインメント７０の中の水素放出を伴う事故状況に対処する際に、必要に応じて接続するためにも設計されている。そのために、再結合システム１の取入れ管４は、供給箇所７４でその取入れ管４に開口している抽気管７２を介してコンテインメント７０に接続されている。被処理媒体がその抽気管７２を介して再結合装置１０に搬送されるような事故状況においては、その時に生じている循環回路のコンテインメント圧力レベルでのほぼ変圧運転モードで運転する様式がとられる。そのために、排出管２４に再循環管７６が接続され、必要な場合にその再循環管７６を介してコンテインメント７０との循環運転が行われる。
【００３３】
再結合装置１０の異なった実施例が図２に示されている。その場合特に良好な形態において、外部ジャケット８２内に組み入れられた内部ジャケットの内部に反応域１２が配置されている。その反応域１２と外部ジャケットとの間の取入れ室は、外部ジャケット８２に直接設けられた加熱装置によって所望温度が維持されるように加熱される。また、気体流Ｇの流入域に補助加熱器８４が設けられている。図２の実施例において、複数の噴射ノズル９２を備えたスプレイ装置９０が反応域１２に後置接続され、それらの噴射ノズル９２に供給管９４を介して冷却水が供給される。従って、反応域１２から流出する気体流をスプレイ装置９０によって噴射冷却すなわち吹付け冷却することができ、これによって、復水器を後置接続する必要なしに、処理済み気体流の再冷却が可能となる。従ってかかる配置によって、フレーム構造物１００の内部における特にコンパクトな構造が可能となり、これによって最小の空間提供のもとでも既存設備の追加装備が可能となる。反応域１２と圧力容器（外部）ジャケット８２との環状隙間による分離によって並びに直後に続く噴射冷却によって、反応域１２における高温を圧力支持外部領域から絶縁することができ、これによって、５００℃以上の反応温度も（圧力支持部分の材料の限界特性データを含め、その材料への直接作用なしに）可能となる。図２のシステムにおいて追加的に、高温部とジャケット外部加熱による復熱式ガス加熱が利用されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】気体流内を一緒に運ばれる水素を酸素と触媒式再結合する再結合システムの配管系統図。
【図２】図１における再結合システムの再結合装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００３５】
１    再結合システム
２    タービン復水器
４    取入れ管
６    一次圧縮機
８    二次圧縮機（蒸気ジェットポンプ）
１０    再結合装置
１２    反応域
１４    触媒
１６    整流装置
１８    触媒流動床
２０    外部ジャケット
２２    ジャケット加熱器
２４    排出管
２６    乾燥装置
２８    遅延区域
３０    廃ガス煙突
３２    蒸気供給管
３４    復水器
３６    復水器
３８    還流管
４０    給水管
４２    給水ポンプ
４４    注入管
４６    中間ステーション
４８    注入弁
５０    制御装置
５２    温度センサ
５４    温度センサ
５６    温度センサ
５８    酸素センサ
６０    供給ライン
７０    コンテインメント
７２    抽気管
７４    供給箇所
７６    再循環管
８０    ジャケット
８２    外部ジャケット
８４    補助加熱器
９０    スプレイ装置
９２    噴射ノズル
９４    供給管
１００  フレーム構造物
【図１】
0005027836.tif 000002
【図２】
0005027836.tif 000003