[发明专利]氧化反应器和氧化方法

权利要求书

1.氧化反应器，包括：

用于导入含氧气体且导入分配腔或分配元件中的进料管线，

用于导入待部分或全部氧化的原料气体且导入反应腔中的进料管 线，其中

多个气密性和氧传导性膜元件被设置在反应腔中，所述膜元件作 为外表面具有有关氧气输送的入口和出口面，其中所述出口面设置在 反应腔的侧面上且所述膜元件构成含氧气体可穿流过的分配腔和收集 腔和/或排放段之间的空间连接，并且

所述反应腔还能填装催化剂，

其特征在于，利用一个或几个间隔元件确保在所述膜元件的外表 面和可装入的催化剂之间的设定的最小距离，所述膜元件是膜元件叠 层，所述叠层是一束或一组平行或交错或扭曲的膜元件。

2.权利要求1的氧化反应器，其特征在于所述间隔元件为惰性成 型体，其包裹封闭各膜元件束或在朝向反应腔的方向上置于膜元件之 前，所述成型体以堆料形式存在和/或成型为单个元件形式。

3.权利要求2的氧化反应器，其特征在于所述元件形式为套管。

4.权利要求1的氧化反应器，其特征在于所述间隔元件是直接贴 附到所述膜外表面上的一种或几种惰性材料。

5.权利要求4的氧化反应器，其特征在于所述惰性材料具有多孔 结构，其中所述孔体积小于催化剂的细粒部分的大小。

6.权利要求1-5任一项的氧化反应器，其特征在于所述间隔元件 是催化活性的成型体，其在特定的反应器操作过程中在这一区域中氧 化并由此变为惰性，和其与所述膜元件束的出口面相对设置或接触式 设置。

7.权利要求6的氧化反应器，其特征在于所述间隔元件具有一个 或几个催化活性表面，并且指向反应腔的表面以催化活性材料涂覆或 由催化活性材料构成。

8.权利要求6的氧化反应器，其特征在于所述间隔元件具有规则 或不规则结构。

9.权利要求1-5任一项的氧化反应器，其特征在于所述膜元件束 由一种或几种源于钙钛矿ABO₃、萤石结构AO₂、奥里维里斯结构 [Bi₂O₂][A_n-1B_nO_x]或铁铝酸四钙结构A₂B₂O₅的材料制成。

10.权利要求1-5任一项的氧化反应器，其特征在于所述膜元件 束由一种或几种可由以下结构通式描述的材料形成： La_1-x(Ca，Sr，Ba)_xCo_1-yFe_yO_3-δ、Ba(Sr)Co_1-xFe_xO_3-δ、 Sr(Ba)Ti(Zr)_1-x-yCo_yFe_xO_3-δ、BaCo_xFe_yZr_1-x-yO_3-δ、La_1-xSr_xGa_1-yFe_yO_3-δ、 La_0.5Sr_0.5MnO_3-δ、La₂Ni_xFe_yO_4-δ、LaFe(Ni)O_3-δ或La_0.9Sr_0.1FeO_3-δ。

11.权利要求1-5任一项的氧化反应器，其特征在于所述膜元件 束具有在950℃和＞0.1巴的位于膜两侧的游离气体相之间的氧分压差 下平均值为等于或大于0.1Nm³/(m²h)的透氧率。