CN100503591C - 苯酐反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于苯酐生产设备，具体涉及一种苯酐反应器。即一种苯酐反应器，包括圆筒形的反应器壳体，反应器壳体的上下两端设有进气口和出气口，反应器壳体的两侧设有熔盐进口和熔盐出口，熔盐进口和熔盐出口处的反应器壳体内设有熔盐通道，反应器壳体内部设有折流板和列管，折流板上设有与列管匹配的管孔，其特征在于熔盐进口和熔盐出口是呈由小到大的喇叭状，且熔盐进口、熔盐出口在反应器壳体上的开口面积与熔盐通道的面积之比为2～3；所述的熔盐通道是小孔与大孔交错排列的；所述的折流板是圆形，与反应器壳体的内径匹配，折流板上的管孔的直径与列管的外径之比为1.2∶1～1.5∶1。本发明具有成本低、工作稳定、年产量5万吨的优点。
Description
技术领域
本发明属于苯酐生产设备，具体涉及一种苯酐反应器。
背景技术
苯酐是一种重要的基础有机化工原料，广泛用于增塑剂、染料、涂料、医药等行业，苯酐生产装置的关键部分是反应器，而熔盐通道和折流板的设计是反应器的设计关键，一旦反应产生的热量不能及时、均匀的移出，就会发生事故，造成重大损失，由于国外厂商对其核心技术高度保密，且设备整体进口，国内无法测绘，因此国内对于年产二万吨以上的大型苯酐装置的反应器一直采用引进方式，因为国外厂商生产的反应器价格昂贵，造成国内苯酐生产企业的生产成本居高不下，降低了国内企业的竞争力，因此自主设计一种年产量大的反应器是目前国内企业面临的重大课题，目前二万吨左右的反应器的折流板的面积小于反应器壳体内部截面积，并采用互相交错的方式安装在壳体内部，实现熔盐在反应器内的平流运动，在熔盐流入口和流出口的壳体上设有熔盐通道，所述的熔盐通道是根据熔盐的流向在反映器壳体上开设等距的由大到小依次排列的长孔或圆孔，因为二万吨左右的反映器内部的管束的数量只有9800条，管束之间的空间相对较大，上述设置可以实现反映器的稳定运行，然而，对于五万吨的反应器，管束数量大大增加，反应器直径加大，再采用上述的设置熔盐就不能均匀的分布在反应器内，使轴向和径向温差大，局部飞温。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全、运行稳定的年产量五万吨的苯酐反应器。
本发明是通过以下技术方案实现的：
即一种苯酐反应器，包括圆筒形的反应器壳体，反应器壳体的上下两端设有进气口和出气口，反应器壳体的两侧设有熔盐进口和熔盐出口，熔盐进口和熔盐出口处的反应器壳体内设有熔盐通道，反应器壳体内部设有折流板和列管，折流板上设有与列管匹配的管孔，其特征在于熔盐进口和熔盐出口是呈由小到大的喇叭状，且熔盐进口、熔盐出口在反应器壳体上的开口面积与熔盐通道的面积之比为2～3；所述的熔盐通道是小孔与大孔交错排列的；所述的折流板是圆形，与反应器壳体的内径匹配，折流板上的管孔的直径与列管的外径之比为1.2：1～1.5：1。
折流板中心设有圆形或多边形的孔，熔盐进口处设有弧形的挡板。
熔盐通道的小孔均为方孔，大孔为长方孔，熔盐通道中的大孔可以是两个方孔的组合。
本发明具有成本低、工作稳定、年产量五万吨的优点。因为折流板中心位置熔盐循环速度慢，传热不均匀，温度分布也不均匀，因此通过折流板中心设有圆形或多边形的孔来实现此区域不布管，折流板上的管孔的直径与管束的外径之比为1.2：1～1.5：1，使熔盐在大直径反应器壳体的运动为平流加错流方式，以错流为主，平流为辅，经实验数据表明：熔盐流体通过管孔缝隙总流量25％的阻力与通过管束间隙75％流量的阻力相当，约5000mm水柱，使通过缝隙可流过的熔盐量足以带走反应产生的热量及折流板和列管上下死角处的热量，可以有效防止局部过热；熔盐进口和熔盐出口是呈由小到大的喇叭状，且熔盐进口、熔盐出口在反应器壳体上的的开口面积与熔盐通道的面积之比为2～3，熔盐进口和熔盐出口处设有弧形的挡板，通过以上的设置使熔盐能够均匀、快速的在反应器内循环，使熔盐能及时的将反应产生的热量带走，保证熔盐轴向、径向温差能够保持在足够小的范围内；经实验表明，本发明运行在370℃无渗漏点，反应器轴向、径向温差在2℃以内，原料气体在反应器壳体内能稳定反应，并且本发明设计开发总费用不足1000万元，大大降低了成本。
附图说明
图1为本发明的熔盐流向示意图；
图2为图1中折流板的俯视图；
图3为图1中的I部放大示意图；
图4为图1中A-A-剖视图；
图5为本发明实施例1的熔盐通道分布示意图；
图6为本发明实施例2的熔盐通道分布示意图。
如图中所示：1进气口，2反应器壳体，3熔盐出口，4熔盐进口，5出气口，6熔盐进口，7折流板，8列管，9熔盐出口，10中心孔，11管孔，12挡板，13挡板，14小孔，15大孔。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3、图4、图5所示，圆筒形的反应器壳体2的上下两端设有进气口1和出气口5，反应器壳体2的侧面设有对称分布的喇叭状的熔盐进口4、熔盐进口6和熔盐出口3、熔盐出口9，且熔盐进口4、熔盐进口6、熔盐出口3、熔盐出口9在反应器壳体2上的开口面积与熔盐通道的面积之比为2，反应器壳体2内设有圆形的折流板7，折流板7上设有圆形的管孔11，管孔11的直径与列管8的外径之比为1.2：1，列管8穿过管孔11固定在反应器壳体2的内部，折流板7的设有正六边形的中心孔10，此区域不布管，熔盐进口4和熔盐进口6处的壳体上设有圆弧形的挡板12和挡板13，熔盐出口3、熔盐出口9的设置与熔盐进口4、熔盐进口6设置相同，在此不再详细叙述，熔盐进口4、熔盐进口6、熔盐出口3、熔盐出口9处的反应器壳体上设有小孔与大孔交错排列的熔盐通道，小孔14为方孔，大孔15为两个小孔组合排列而成。
本发明的列管8的数量为16000根，工作时，反应气体从进气口1进入反应器壳体2内的列管8内进行氧化反应，并通过出气口5排出进入下一道工序，在反应的同时，开启熔盐泵，使熔盐在反应器壳体2内通过以错流为主、平流为辅的方式进行循环，将反应产生的热量移走，将反应器轴向、径向温差控制在2℃以内
实施例2
如图1、图2、图3、图4、图6所示，熔盐进口4、熔盐进口6、熔盐出口3、熔盐出口9处的壳体上设有小孔与大孔交错排列的熔盐通道，小孔14为方孔，大孔15为长条孔，其他同实施例1。
本发明不局限于以上实施例，折流板上的管孔的直径与管束的外径之比可以在1.2：1～1.5：1之间取其他任意数值，熔盐进口、熔盐出口在反应器壳体上的的开口面积与熔盐通道的面积之比为也可以在2～3之间取其他任意数值，熔盐通道中的孔也可以是圆孔或其他形状，折流板的中心孔也可以是圆形或其他正多边形。
Claims (3)
1、一种苯酐反应器，包括圆筒形的反应器壳体，反应器壳体的上下两端设有进气口和出气口，反应器壳体的两侧设有熔盐进口和熔盐出口，熔盐进口和熔盐出口处的壳体内设有熔盐通道，反应器内部设有折流板和列管，折流板上设有与列管匹配的管孔，其特征在于熔盐进口和熔盐出口是呈由小到大的喇叭状，且熔盐进口、熔盐出口在壳体上的开口面积与熔盐通道的面积之比为2～3；所述的熔盐通道是小孔与大孔交错排列的；所述的折流板是圆形，与反应器壳体的内径匹配，折流板上的管孔的直径与列管的外径之比为1.2：1～1.5：1。
2、根据权利要求1所述的苯酐反应器，其特征在于折流板中心设有圆形或多边形的中心孔，熔盐进口处设有弧形的挡板，熔盐通道的小孔均为方孔，大孔为长条孔。
3、根据权利要求2所述的苯酐反应器，其特征在于熔盐通道中的大孔是两个方孔组合排列而成。
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| 列管式固定床反应器壳程结构的设计. 赵增慧.石油化工设备技术，第23卷第3期. 2002 |
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| 浅谈大型苯酐顺酐装置反应器包国产化. 孙晋坡.化工设计，第5期. 1997 |
| 浅谈大型苯酐顺酐装置反应器包国产化. 孙晋坡.化工设计，第5期. 1997 * |
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