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Dokumentenidentifikation DE102006028651A1 27.12.2007
Titel Wärmeisolierter Hochtemperaturreaktor
Anmelder Linde AG, 65189 Wiesbaden, DE
Erfinder Tautz, Hanno, 81477 München, DE
DE-Anmeldedatum 22.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006028651
Offenlegungstag 27.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.12.2007
IPC-Hauptklasse F27D 1/00(2006.01)A, F, I, 20060622, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Hochtemperaturreaktor mit einer Wärmeisolierung. Die Wärmeisolierung ist aus einer äußeren (2) und einer inneren Schicht (3) gebildet, wobei die äußere Schicht (2) aus hochtemperaturbeständigen, eine poröse Schaum- und/oder Faserstruktur aufweisenden Formelementen locker geschichtet ist, während die innere Schicht (3) aus feuerfesten Steinen aufgebaut ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Hochtemperaturreaktor mit einer Wärmeisolierung.

Derartige Hochtemperaturreaktoren werden z. B. in der chemischen oder petrochemischen Industrie eingesetzt, um Reaktionen zwischen verschiedenen Stoffströmen zur Herstellung eines Produktes oder Zwischenproduktes aus Rohstoffen durchzuführen. Häufig sind solche Reaktoren zur Oxidation von Kohlenwasserstoffen vorgesehen, wobei ein kohlenwasserstoffhaltiger Brennstoff, z. B. Erdgas, mit einem sauerstoffhaltigen Gas bei hohen Temperaturen von z. B. 1000 bis 1600°C in einem Reaktionsraum umgesetzt wird. Beispielsweise werden zur Erzeugung von Synthesegas mit einem Stahlmantel versehene, zylindrische Reaktoren verwendet, deren Zylinder mit Klöpper- oder Korbbogenboden abgeschlossen sind. Zum Schutz des Stahlmantels vor Überhitzung ist im Inneren der Reaktoren eine wärmedämmende Ausmauerung aus feuerfesten Steinen und Feuerfestbeton eingebaut, die einen Reaktionsraum umschließt, in dem eine partielle Oxidation von gasförmigen oder flüssigen und festen Brennstoffen bei Temperaturen zwischen z. B. 1200 und 1500°C abläuft. Die Flammentemperaturen können in der Spitze 2000°C und mehr erreichen. Da bestehende Ausmauerungen meist nur für Temperaturen < 1600 °C ausgelegt sind, wird die Konstruktion des Reaktors und der Ausmauerung relativ bauchig ausgeführt, wodurch ein großer Abstand zwischen Ausmauerung und Flamme erreicht wird. Im Abstrom der Flamme kühlt das Gas deutlich ab und strömt als relativ kalte Rezirkulationsströmung an der Ausmauerung wieder nach oben, so dass die Ausmauerungstemperatur unter der zulässigen Höchsttemperatur bleibt. Die Wärmeisolierung besteht aus feuerfesten Steinen, die als statisch selbsttragender Baukörper im Reaktormantel mit feuerfestem Mörtel eingemauert werden.

Häufig werden zur Wärmeisolierung von Hochtemperaturreaktoren, in denen weniger stark reduzierend wirkende Atmosphären vorliegen, als in einem Synthesegasreaktor, Faser- oder Faserverbundmaterialien eingesetzt, die eine hohe Wärmedämmwirkung und eine geringe Wärmekapazität aufweisen. Derartige Reaktoren können zwar wesentlich schneller in Betrieb genommen werden, als solche mit einer gemauerten Wärmeisolierung, allerdings sind die meisten Faser- und Faserverbundmaterialien in Atmosphären, wie sie beispielsweise bei der Erzeugung von Synthesegas auftreten, nur bis zu Temperaturen von 1000°C beständig. Es existieren einige Spezialfasern, die auch in Synthesegasreaktoren bis 1600°C einsetzbar sind, dann aber eine weiche, nicht abriebfeste Oberfläche aufweisen, die sehr rasch verschlissen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass auf wirtschaftliche Weise eine Steigerung der volumenspezifischen Umsatzleistung und eine Verringerung der Herstellkosten erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Wärmeisolierung aus einer äußeren und einer inneren Schicht gebildet ist, wobei die äußere Schicht aus hochtemperaturbeständigen, eine poröse Schaum und/oder Faserstruktur aufweisenden Formelementen locker geschichtet ist, während die innere Schicht aus feuerfesten Steinen aufgebaut ist.

Unter der Formulierung "locker geschichtet" sei im Weiteren zu verstehen, dass die Formelemente aneinander gefügt und durch Kraftschluss zu einer Schicht verbunden sind. Bei einer durch lockere Schichtung aufgebauten Schicht werden weder Kleber noch Mörtel zur Verbindung der Formelemente eingesetzt. Durch die lockere Schichtung ist eine freie Wärmeausdehnung möglich, so dass keine zusätzlichen Spannungen in der Wärmeisolierung auftreten.

Zweckmäßiger Weise sind zumindest an einem Ende des Hochtemperaturreaktors Längsdehnungsspalte und/oder flexibles Isoliermaterial zur Kompensation von Längsdehnungen der Schichten der Wärmeisolierung vorgesehen.

Zur Ermöglichung einer freien Wärmeausdehnung sind die beiden Schichten vorzugsweise durch einen dünnen Spalt voneinander getrennt, so dass sie gegeneinander frei verschiebbar sind. Wenigstens die äußere Wärmeisolierung ist dabei zumindest an einer Endseite des Hochtemperaturreaktors fest verankert, um Verschiebungen in radialer Richtung zu unterbinden.

Die Wärmeisolierung sollte eine möglichst geringe Wärmeleitung haben, um die Wärmeverluste zu reduzieren, und sie sollte höchsten Temperaturen zwischen z. B.

1500 und 2000°C widerstehen. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel durch den mehrschichtigen Aufbau der Wärmeisolierung erreicht, wobei die äußere Schicht, die direkt an den Mantel des Hochtemperaturreaktors grenzt, eine geringe Wärmeleitung aufweist und die innere Schicht, die aus feuerfesten Steinen besteht und den Reaktionsraum des Hochtemperaturreaktors umschließt, auch höchsten Temperaturen zwischen z. B. 1800 und 2000°C standhält.

Aus dem Stand der Technik sind verschieden Typen von feuerfesten Steinen bekannt, die sich für den Einsatz bei Temperaturen zwischen 1800 und 2000°C eignen. Besonders sind hier Steine zu nennen, die einen hohen Anteil an Zirkonoxid (ZrO2) oder Aluminiumoxid (Al2O3) aufweisen.

Für den Aufbau der äußeren Schicht der Wärmeisolierung sind erfindungsgemäß Formelemente vorgesehen, die vorteilhaft Nut und Feder aufweisen und dadurch auf einfache Weise – und ohne die Verwendung von Kleber oder Mörtel – zu einer weitgehend gasdichten Schicht zusammenfügbar sind. Unter "weitgehend gasdicht" ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass sich keine Gasströmungen innerhalb der Schicht ausbilden können, die Diffusion von Gas durch die Schicht jedoch möglich ist. Vorzugsweise sind die Formelemente zylindrisch oder plattenförmig ausgeführt, wobei sie über ihren Umfang geteilt sein können.

Die innere Schicht der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung ist als selbsttragender Baukörper ausgeführt. Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die feuerfesten Steine, aus denen die innerer Schicht besteht, durch einen bevorzugt eisenarmen Mörtel miteinander verbunden sind, während eine andere Variante der Erfindung vorsieht, dass die feuerfesten Steine als Formelemente, die vorteilhaft Nut und Feder aufweisen, ausgebildet und durch lockere Schichtung zusammengefügt sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Sauerstoffverbrauch und Umsatzleistung der Reaktoren stark von Reaktortemperatur, Flammentemperatur und Wärmeverlusten des Reaktors abhängen. Durch die erfindungsgemäß kombinierte Wärmeisolierung aus feuerfesten Steinen und hochtemperaturbeständigem Fasermaterial, die eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Isolierwirkung hat, lassen sich die Wärmeverluste des Reaktors nach außen und in der Reaktionszone deutlich reduzieren.

Herkömmliche Hochtemperaturreaktoren mit konventionellem Reaktordesign haben reaktortechnische Nachteile. Die über eine Brennerdüse in den Reaktor einströmenden Medien erzeugen einen Impulsstrom, der eine Kreislaufströmung im Reaktor anregt. Durch diesen Kreislaufstrom erfolgt eine schnelle Aufheizung der Medien auf Zündtemperatur, sodass sich hinter der Brennerdüse eine Flamme bildet. Im Verhältnis zur Flammentemperatur ist jedoch die Temperatur der Kreislaufströmung deutlich niedriger, da die Flamme durch das zugemischte Kreislaufgas gekühlt wird.

Diese Nachteile können dadurch behoben werden, dass der Reaktordurchmesser reduziert und eine Rohrströmung im Reaktor erzeugt wird.

Insbesondere bei derartigen Rohrströmungsreaktoren kann die erfindungsgemäße Wärmeisolierung mit Vorteil eingesetzt werden, da sie auch sehr hohe Temperaturen von über 1600°C dauerhaft erträgt.

Während bisher übliche Isolierungen für Hochtemperaturreaktoren mit hohem Zeitaufwand in den Reaktor auf der Baustelle eingemauert werden müssen, kann zumindest die äußere Schicht der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung aus Formelementen locker geschichtet und vormontiert werden.

Um eine besonders effektive Wärmedämmung zu gewährleisten, ist die äußere Schicht vorzugsweise mit poröser Schaum- und/oder Faserstruktur für eine geringe Wärmeleitung von 0,14 bis 0,5W/mK bei Temperaturen bis 1600°C ausgelegt. Die äußere Schicht weist bevorzugt eine Dauerbeständigkeit bei Temperaturen bis 1600°C auf. Zweckmäßigerweise besteht die äußere Schicht aus hochtemperaturbeständigen Materialien, insbesondere Al2O3 und/oder Siliziumoxid (SiO2) und/oder ZrO2 und/oder Wolfram (W). Darüber hinaus ist die Schaum- und/oder Faserstruktur bevorzugt weich und flexibel, aber formstabil und weist eine niedrige Dichte von 0,1 bis 1,5kg/m3, bevorzugt 0,15 bis 0,7kg/m3, besonders bevorzugt 0,19 bis 0,5kg/m3 auf. Außerdem ist die reaktionsraumseitige Oberfläche der äußeren Schicht zur Erhöhung der Stabilität zweckmäßigerweise einer Oberflächenbehandlung unterworfen worden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bestehen die äußere und/oder die innere Schicht aus mindestens zwei Komponenten, die sich durch unterschiedliche Dichte und/oder Härte und/oder Dehnungsvermögen und/oder Wärmeleitfähigkeit auszeichnen.

Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung sieht vor, dass die äußere Schicht aus hochtemperaturbeständigen, eine poröse Schaum und/oder Faserstruktur aufweisenden Formelementen gebildet ist, die durch ein Bindemittel zusammengehalten sind.

Zur Ausbildung einer gerichteten Gasströmung unter Vermeidung einer Zirkulationsströmung im Reaktionsraum, insbesondere einer Rohrströmung, ist der Hochtemperaturreaktor vorzugsweise so konstruiert, dass sich die Reaktorwandung in einem Einlaufbereich des Reaktionsraums gleichmäßig vom Durchmesser der Einströmungsöffnung auf den größten Durchmesser des Reaktionsraumes aufweitet. Dabei umfasst die Aufweitung der Wandung vorteilhafterweise einen Neigungswinkel der Wandfläche zur Strömungsrichtung der Gasströme im Reaktionsraum von weniger als 90°, vorzugsweise zwischen 0 und 45° und besonders bevorzugt zwischen 30 und 45°. Der Einlaufbereich kann jedoch auch direkt mit einer sprunghaften Erweiterung auf einen größeren Rohrdurchmesser erfolgen, wobei sich am Eintritt nur eine kleine Rezirkulationszone ausbildet. Es wird nach wie vor die Großraumzirkulation vermieden. Weiterhin kann die Strömung unmittelbar auf gleichem Durchmesser wie der Brenner in einen Reaktionsteil münden. An dem Einlaufbereich schließt sich zweckmäßigerweise ein zylindrischer Bereich des Reaktionsraums mit konstantem Durchmesser an. Diesem zylindrischen Bereich folgt schließlich ein Auslaufbereich, in dem sich der Durchmesser des Reaktionsraums vorzugsweise in Strömungsrichtung reduziert.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist der zylindrische Bereich und/oder der Auslaufbereich ein Katalysatormaterial auf. Dadurch können die reaktiven Umsetzungen der Gasströme gezielt katalytisch beeinflusst werden. Darüberhinaus ermöglicht dies eine weitere Steigerung der Umsatzleistung der Vorrichtung.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schlägt sich in einer gezielten Auswahl geometrischer Daten der Vorrichtung nieder, mit denen die Ausbildung einer gerichteten Gasströmung unter Vermeidung einer Zirkulationsströmung im Reaktionsraum gewährleistet wird. So beträgt das Verhältnis von Durchmesser zu Länge des Reaktionsraums zwischen 2/3 und 1/30, bevorzugt zwischen 1/2 und 1/20 und besonders bevorzugt zwischen 4/10 und 1/10. Außerdem beträgt das Flächenverhältnis von Einströmungsöffnungsquerschnitt zu maximalem Reaktionsraumquerschnitt vorteilhafterweise zwischen 1/2 und 1/20, bevorzugt zwischen 1/4 und 1/10.

Mit der Erfindung ist eine Reihe von Vorteilen verbunden:

  • • Einfacher, schneller Aufbau und Montage.
  • • zumindest Vormontage der äußeren Schicht möglich, da leichte Materialien verwendet werden.
  • • Geringere Isolierwandstärke wegen guter Isolierwirkung.
  • • Besseres Umsatzverhalten wegen höherer Reaktionsraumtemperaturen.
  • • Geringere Rußbildung in der Flamme wegen Rohrströmungscharakter.

Der erfindungsgemäße Hochtemperaturreaktor eignet sich für verschiedene Anwendungszwecke:

Ein Anwendungsgebiet stellt die autotherme Ethanspaltung dar. Dabei wird Ethan unter Sauerstoffzugabe in ein ethylenhaltiges Produktgas gespalten. Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der autothermen Ethanspaltung ist die Vorrichtung für die entsprechenden Betriebsbedingungen ausgelegt. Die mit der Erfindung erreichte Reduzierung der Wärmeverluste wirkt sich hierbei positiv auf die Wirtschaftlichkeit der autothermen Ethanspaltung aus.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit ist die partielle Oxidation von Kohlenwasserstoffen zu Synthesegas. Dabei werden gasförmige und/oder flüssige und/oder feste Brennstoffe bei Temperaturen von über 1000°C im Hochtemperaturreaktor behandelt. Mit dem erfindungsgemäßen Hochtemperaturreaktor ist eine wesentliche Steigerung der volumenspezifischen Umsatzleistung zu erzielen.

Ein interessantes Anwendungsgebiet ist auch der Einsatz der Erfindung im Zusammenhang mit der Wasserstofftechnologie für den Antrieb von Kraftfahrzeugen. Beispielsweise kann in sogenannten Automobilreformern im Kraftfahrzeug Benzin in Wasserstoff reformiert werden. Ein Nachteil herkömmlicher Automobilreformer besteht darin, dass bei der Reformierung von Benzin große Mengen Ruß entstehen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine deutliche Verringerung der Rußbildung erreicht werden. Außerdem bietet sich die kompakte Bauweise für Automobilreformer mit kleinem Platzbedarf an.

Auch bei Wasserstofftankstellen kann die Erfindung mit Vorteil eingesetzt werden. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung konstruktiv auf die Anforderungen einer Wasserstofftankstelle zur Produktion von Wasserstoff in Kleinreformern ausgelegt. Das primär erzeugte Synthesegas kann unter Dampfzugabe zu höherem Wasserstoffgehalt verschoben werden. Durch eine nachgeschaltete Shift-Reaktion kann das restliche Kohlenmonoxid zu Wasserstoff und Kohlendioxid umgesetzt werden. Von besonderem Vorteil sind auch hier die minimierten Wärmeverluste und die schnelle Startbereitschaft und kompakte Bauweise der Anlage.

Die Vorrichtung kann auch für eine Umsetzung von Schwefelwasserstoff (H2S) und Schwefeldioxid (SO2) in Claus-Anlagen ausgelegt sein. Durch die Verringerung von Wärmeverlusten ergibt sich auch hier eine Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit und damit eine verbesserte Umsatzleistung.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen für hohe Temperaturen ausgelegten Rohrreaktor mit Wärmeisolierung.

Der in 1 dargestellte Hochtemperaturreaktor weist einen Reaktormantel 1 mit einer aus einer äußeren Schicht 2 und einer inneren Schicht 3 bestehenden Wärmeisolierung auf. Die innere Schicht 3 der Wärmeisolierung besteht aus feuerfesten Steinen, die eine hohen Zirkonoxidgehalt aufweisen und bis 2000°C temperaturbeständig und abriebfest sind. Die Elemente können, müssen aber nicht über ihren Umfang geteilt sein. Zur Kompensation der Längsdehnung der inneren Schicht 3 ist im oberen Bereich des Hochtemperaturreaktors ein Spalt 5 vorgesehen. Die innere Schicht 3 ist gegenüber der äußeren Schicht 2 durch einen Spalt 7 getrennt und damit frei in Längsrichtung verschiebbar. Die äußere Schicht 2 ist im Kopfbereich fest mit dem Flanschdeckel 9 und dem zylindrischen Teil des Flansches 10 verbunden. Der Brenner 4 ist durch den Spalt 6 von der inneren Schicht 3 der Wärmeisolierung getrennt und frei verschieblich. Die innere Schicht 3 der Wärmeisolierung kann aus zylindrischen Formstücken oder ebenen Platten aufgebaut sein.

Die äußeren Schicht 2 ist aus Formelementen aufgebaut, die aus Faserverbundmaterial bestehenden und durch lockere Schichtung zusammengefügt sind. Sie ist flexibel und kann radiale Dehnungen der inneren Schicht 3 aufnehmen.


Anspruch[de]
Hochtemperaturreaktor mit einer Wärmeisolierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolierung aus einer äußeren und einer inneren Schicht gebildet ist, wobei die äußere Schicht aus hochtemperaturbeständigen, eine poröse Schaum und/oder Faserstruktur aufweisenden Formelementen locker geschichtet ist, während die innere Schicht aus feuerfesten Steinen aufgebaut ist. Hochtemperaturreaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht der Wärmeisolierung aus zylindrischen oder plattenförmigen Formelementen, die vorteilhaft Nuten und Feder aufweisen, aufgebaut ist. Hochtemperaturreaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente über ihren Umfang geteilt sind. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die feuerfesten Steine, aus denen die innerer Schicht der Wärmeisolierung besteht, durch einen bevorzugt eisenarmen Mörtel miteinander verbunden sind. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die feuerfesten Steine, aus denen die innerer Schicht der Wärmeisolierung besteht, als Formelemente, die vorteilhaft Nuten und Feder aufweisen, ausgebildet und durch lockere Schichtung zusammengefügt sind. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Wärmeisolierung gegenüber der äußeren Wärmeisolierung durch einen Spalt getrennt ist, wodurch die beiden Schichten gegeneinander frei verschiebbar sind. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht der Wärmeisolierung zumindest an einer Endseite des Hochtemperaturreaktors fest verankert ist. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht der Wärmeisolierung aus Isoliermaterial aufgebaut ist, das eine poröse Schaum und/oder Faserstruktur aufweist. Hochtemperaturreaktor von einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die die äußere Schicht der Wärmeisolierung für eine Wärmeleitung von 0,14 bis 0,5 W/mK bei Temperaturen bis 1600°C ausgelegt ist. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht der Wärmeisolierung eine Dauerbeständigkeit bei Temperaturen bis 1600°C aufweist. Hochtemperaturreaktor nach einen der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht der Wärmeisolierung aus hochtemperaturbeständigen Materialien, insbesondere Aluminiumoxid (Al2O3) und/oder Siliziumoxid (SiO2) und/oder Zirkonoxid (ZrO2) und/oder Wolfram (W) besteht. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht der Wärmeisolierung eine niedrige Dichte von 0,1 bis 1,5 kg/m3, bevorzugt 0,15 bis 0, 7 kg/m3, besonders bevorzugt 0,19 bis 0,5kg/m3 aufweist. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere und/oder die innere Schicht aus mindestens zwei Komponenten bestehen, die sich durch unterschiedliche Dichte und/oder Härte und/oder Dehnungsvermögen und/oder Wärmeleitfähigkeit auszeichnen. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktionsraumseitige Oberfläche des Isoliermaterials der äußeren Schicht einer Oberflächenbehandlung unterworfen worden ist. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht der Wärmeisolierung aus Steinen aufgebaut ist, die einen hohen Anteil an ZrO2 oder Al2O3 aufweisen. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Ende des Hochtemperaturreaktors Längsdehnungsspalte und/oder flexibles Isoliermaterial zur Kompensation von Längsdehnungen der Schichten der Wärmeisolierung vorgesehen sind. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht aus hochtemperaturbeständigen, eine poröse Schaum und/oder Faserstruktur aufweisenden Formelementen gebildet ist, die durch ein Bindemittel zusammengehalten sind. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtemperaturreaktor als Reaktor zur Synthesegaserzeugung mittels partieller Oxidation von gasförmigen und/oder flüssigen und/oder festen Brennstoffen bei Temperaturen von über 1000°C ausgebildet ist. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtemperaturreaktor eine gerichtete Gasströmung im Hochtemperaturreaktor begünstigende und großräumige Zirkulationsströmungen verhindernde geometrische Form mit einer Längserstreckung von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung aufweist. Hochtemperaturreaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Durchmesser zur Länge des Hochtemperaturreaktors zwischen 2/3 und 1/30, bevorzugt zwischen 1/2 und 1/20, besonders bevorzugt zwischen 4/10 und 1/10 beträgt.






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