CN102580625B - 高温热解反应器 - Google Patents
高温热解反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102580625B CN102580625B CN201210079153.0A CN201210079153A CN102580625B CN 102580625 B CN102580625 B CN 102580625B CN 201210079153 A CN201210079153 A CN 201210079153A CN 102580625 B CN102580625 B CN 102580625B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- reaction
- collecting tank
- reaction tube
- reactant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高温热解反应器，反应管的顶部设有反应物和催化剂的装样口，反应管内装有石英棉，石英棉下面装有托盘，托盘上装有反应物和催化剂，托盘下内套装有支撑管用于支撑固定上面的反应物和催化剂，支撑管外侧的反应管外装有冷凝管，冷凝管的上部设有出口，冷凝管的下部设有进口，支撑管的下部管壁上设有若干个孔，与其对应的反应管的管壁上设有侧出口，支撑管底部装有收集罐，收集罐内的凸起部分将支撑管的下端卡住，收集罐外用螺纹通过密封圈一将其密封在反应管内，收集罐的外侧通过密封圈二与反应管内部密封。本发明的反应管有四个功能区域：预热区、反应区、气液分离区和产物收集区，具有反应与产物分离于一体的功能，结构简单，易拆卸。
Description
技术领域
本发明属于催化反应的仪器装置领域，涉及一种高温热解反应器，尤其适用于煤的裂解和石蜡加氢催化裂化反应等，反应物为固态的均可使用该装置。
背景技术
在煤的裂解和石蜡加氢催化裂化等反应过程中，反应产物相对比较复杂，分子量范围较宽，存在固态，液态以及气态产物。在现有的很多专利技术中，由于冷却效果差，往往产物很难分离，液固体产物收集口存在气体，气体出口也会卷出液固体产物。例如申请号为201010124874.X的中国发明专利公开的“一种煤热解反应器”中，气体产物出口设置在炉体的上方，液体产物出口设置在炉体的下方，但由于反应炉上面温度很高以及下部无任何的冷却装置，一些沸点不高的液固体也会以气体形式从上方出口排出，而同时部分气体也难免从下端出口出去，因此给后面产物的分离带来较大的问题。
事实上，在另外的一些专利中提到使用气液分离装置来进行产物的后续分离，例如在申请号为“201020159917.3”的中国实用新型专利公开的“细粒煤热解设备”中，反应的产物通过后续的冷却装置来收集焦油产物。也就是，一般的高温热解反应装置都是将反应炉和气液分离器分开，但会造成气路加长，暴露在空气的部分往往需要保温来保持产物状态，直到产物进入气液分离器中，进行分离。
发明内容
本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种高温热解反应器，具有反应与产物分离于一体的功能，整个结构密闭性良好，可适用于高温和高压的反应，并且该结构非常简单，易拆卸，易于清洁管体，冷凝产物收集罐可以拆卸出来进行称重，因此可以准确地测定一定反应时间内的液体或固体产物的收率，可利用于反应过程的研究。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
依据本发明提供的一种高温热解反应器，包括反应管、托盘、支撑管和收集罐，所述的反应管的顶部设有反应物和催化剂的装样口，反应管内装有石英棉，石英棉下面装有托盘，托盘上装有反应物和催化剂，托盘下内套装有支撑管用于支撑固定上面的反应物和催化剂，支撑管外侧的反应管外装有冷凝管，冷凝管的上部设有出口，冷凝管的下部设有进口，支撑管的下部管壁上设有若干个孔，与其对应的反应管的管壁上设有侧出口，支撑管底部装有收集罐，收集罐内的凸起部分将支撑管的下端卡住，收集罐外用螺纹通过密封圈一将其密封在反应管内，收集罐的外侧通过密封圈二与反应管内部密封。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现：
前述的托盘中间设有一个大孔，大孔周围设有若干个小孔。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：
由于本发明采用一根具有特殊结构和组成的反应管，它存在四个功能区域：预热区，反应区，气液分离区和产物收集区。预热区为一段空管，处于温度较低的加热区；反应区里反应物和催化剂混在一起，使用下面的支撑管通过石英棉和托盘支撑固定在恒温的加热区；在气液分离区时，管的外侧通过循环冷凝水或者其他冷冻液，沸点较高的物质被冷凝下来进入产物收集区下端的收集罐中，沸点较高的物质依然保持为气态，经过支撑管下端管壁上的小孔和反应器外侧出口排出后被收集。利用反应炉的恒温区和样品在其中的位置，该反应器可自动分成为预热区和反应区。收集罐是用来收集冷凝下来的液体或者固体产物，可以拆卸出来称重。同时反应管其他部位也方便拆卸，便于清洗。
本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的托盘的结构示意图；
图3为本发明的支撑管的结构示意图。
其中：1.装样口 2.空管 3.固体反应物和催化剂 4.石英棉 5.托盘6.进口 7.出口8.支撑管9.侧出口10.收集罐 11.密封圈二12.密封圈一13、外用螺纹14.孔15.反应管16.冷凝管17.凸起部分18.大孔19.小孔191.预热区192.反应区193.气液分离区194.产物收集区。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
如图1～3所示的一种高温热解反应器，包括反应管、托盘、支撑管和收集罐，所述的反应管15的顶部设有反应物和催化剂的装样口1，反应管内装有石英棉4，石英棉下面装有托盘5，托盘中间设有一个大孔18，大孔周围设有若干个小孔19，托盘上装有反应物和催化剂3，托盘下内套装有支撑管8用于支撑固定上面的反应物和催化剂3，反应管外装有冷凝管16，冷凝管的上部设有出口7，冷凝管的下部设有进口6，支撑管的下部管壁上设有若干个孔14，与其对应的反应管的管壁上设有侧出口9，支撑管底部装有收集罐10，收集罐内的凸起部分17将支撑管的下端卡住，收集罐外用螺纹13通过密封圈一12将其密封在反应管内，收集罐的外侧通过密封圈二11与反应管内部密封。
为便于说明，外面的加温炉和热电偶等均未画出。如图1所示，将反应管15划分为四个功能区域：预热区191，反应区192，气液分离区193和产物收集区194。预热区191为反应区192上面的一段空管2，处于温度较低的加热段。反应区192里固定反应物和催化剂3混在一起，下面有一根较长的支撑管8通过石英棉4和托盘5支撑固定在恒温的加热段里。在反应区192中，当经过预热区191预热后的气体反应物进入反应区192时，与固体反应物和催化剂3作用。对于煤的热解和石蜡的加氢催化裂解反应，反应产物为一系列不同碳数的烃类和含氧，含氮，含硫等的有机物。产物总类较多，即产物的沸点分布较宽。支撑管8的外观紧贴着反应管的内壁，托盘5中间有一个较大的大孔18，周围还存在若干个小孔19，如图2所示，这样反应后的产物大部分通过托盘5的孔进入支撑管8内。
在气液分离区193时，在反应管的外面冷凝套管16内循环着冷凝水或者其他冷凝液，冷凝液从下端的进口6进去，后从上端的出口7流出，同时将反应产物的热量带走。这时沸点较高的物质被冷凝下来进入产物收集区194下端的收集罐10中，沸点较低的物质依然保持为气态。如图3所示，在反应管外侧出口9附近的支撑管上，存在一些若干个孔14，那么经冷凝后的气态产物经过支撑管8下端管壁上的若干个孔14和反应器外侧出口9排出后被收集。显然在这个气液分离过程中，冷凝的效果决定了液体产物的收率和质量。例如一般来说，煤焦油是反应过程的重要产物，它的收集非常重要，因此可以通过控制冷凝液的速度和温度来调节煤焦油的收率。
液固收集罐10在产物收集区194的下端，其中间有凸起部分17，将支撑管8的下端卡住。外面使用螺纹13通过密封圈一12将其密封在反应管内，因此收集罐可以拆卸出来进行称重，以测定一定反应时间内的液体或固体产物的收率。另外收集罐的外侧通过密封圈二11与反应器内部密封，以防止反应产物到收集的外侧，这样液固产物都能被收集到收集罐中，从而提高了产物收率计算的准确度。
Claims (2)
1.一种高温热解反应器，包括反应管、托盘、支撑管和收集罐，其特征在于：所述的反应管的顶部设有反应物和催化剂的装样口，反应管内装有石英棉，石英棉下面装有托盘，托盘上装有反应物和催化剂，托盘下内套装有支撑管用于支撑固定上面的反应物和催化剂，支撑管外侧的反应管外装有冷凝管，冷凝管的上部设有出口，冷凝管的下部设有进口，支撑管的下部管壁上设有若干个孔，与其对应的反应管的管壁上设有侧出口，支撑管底部装有收集罐，收集罐内的凸起部分将支撑管的下端卡住，收集罐外用螺纹通过密封圈一将其密封在反应管内，收集罐的外侧通过密封圈二与反应管内部密封。
2.按照权利要求1所述的高温热解反应器，其特征在于：所述的托盘中间设有一个大孔，大孔周围设有若干个小孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210079153.0A CN102580625B (zh) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | 高温热解反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210079153.0A CN102580625B (zh) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | 高温热解反应器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102580625A CN102580625A (zh) | 2012-07-18 |
| CN102580625B true CN102580625B (zh) | 2014-06-18 |
Family
ID=46470180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210079153.0A Expired - Fee Related CN102580625B (zh) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | 高温热解反应器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102580625B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103700302B (zh) * | 2013-12-02 | 2015-12-30 | 同济大学 | 一种用于教学实验的废弃物热解一体化实验装置 |
| CN114146663B (zh) * | 2021-11-26 | 2022-10-21 | 中国科学技术大学 | 基于气相催化的流动管反应器 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1030928A (zh) * | 1987-06-30 | 1989-02-08 | 布朗波维里公司 | 废料热裂解设备 |
| CN101578350A (zh) * | 2006-12-05 | 2009-11-11 | 本特-斯蒂勒·叶绍格 | 热解反应器及填充和放空该反应器的方法 |
| CN101818071A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-09-01 | 青岛华世洁环保科技有限公司 | 一种煤热解反应器 |
| CN201660597U (zh) * | 2010-04-15 | 2010-12-01 | 河南理工大学 | 细粒煤热解设备 |
-
2012
- 2012-03-23 CN CN201210079153.0A patent/CN102580625B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1030928A (zh) * | 1987-06-30 | 1989-02-08 | 布朗波维里公司 | 废料热裂解设备 |
| CN101578350A (zh) * | 2006-12-05 | 2009-11-11 | 本特-斯蒂勒·叶绍格 | 热解反应器及填充和放空该反应器的方法 |
| CN101818071A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-09-01 | 青岛华世洁环保科技有限公司 | 一种煤热解反应器 |
| CN201660597U (zh) * | 2010-04-15 | 2010-12-01 | 河南理工大学 | 细粒煤热解设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102580625A (zh) | 2012-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101279735A (zh) | 三氯氢硅的生产方法及其设备 | |
| CN204550473U (zh) | 一种粉煤热解炉 | |
| CN205948388U (zh) | 塔盘式闪蒸‑换热一体化设备 | |
| CN104341298B (zh) | 一种以蓖麻油酸甲酯为原料裂解制备十一碳烯酸甲酯的装置及工艺 | |
| CN104830356B (zh) | 一种内外组合加热式生物质热解炭化装置 | |
| CN104774628A (zh) | 一种立式粉煤热解炉 | |
| CN204198661U (zh) | 试验热解装置 | |
| CN102580625B (zh) | 高温热解反应器 | |
| CN201135882Y (zh) | 轴径向低阻力合成反应器 | |
| CN101780343B (zh) | 有害溶剂动态纯化再生器及其应用 | |
| CN105879415A (zh) | 一种薄层化多折面蒸发器的制造方法 | |
| CN103045276B (zh) | 一种粉煤热解炉 | |
| CN208805975U (zh) | 一种实验用固体升华装置 | |
| CN203024547U (zh) | 硅粉干燥系统 | |
| CN202415159U (zh) | 一种从脱硫硫膏中提取硫磺的装置 | |
| CN205253071U (zh) | 一种气升式环流反应器 | |
| CN207738699U (zh) | 一种用于长焰煤干馏的瓦斯全循环干馏系统 | |
| CN202942670U (zh) | 一种改进的四氯化硅精馏塔 | |
| CN106699610B (zh) | 低含量二甲醚的硫酸二甲酯生产工艺及装置 | |
| JP2011143370A (ja) | 反応器およびこれを用いた反応生成物製造方法 | |
| CN202785675U (zh) | 一种四氯化硅冷氢化制备三氯氢硅的系统 | |
| CN204490804U (zh) | 一种内外组合加热式生物质热解炭化装置 | |
| CN210736210U (zh) | 节能连续熔硫釜 | |
| CN204211672U (zh) | 一种以蓖麻油酸甲酯为原料裂解制备十一碳烯酸甲酯的装置 | |
| CN208406934U (zh) | 偏三甲苯氧化分离装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140618 Termination date: 20150323 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |