CN103007838A - 一种化学催化反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学催化反应器，包括反应罐体，反应罐体下端为物料进口，反应罐体侧壁上设有物料出口；反应罐体内由下向上设置有第一挡流板和第二挡流板，从而将反应罐体内由下至上分为进料腔、出料腔以及回流腔；所述第一挡流板和第二挡流板之间设置有连通进料腔和回流腔的上升管，所述第二挡流板上设置有连通回流腔和出料腔的回流管；所述物料出口位于第一挡流板和第二挡流板之间连通出料腔。本发明化学催化反应器的一体化结构，占地面积小，便于装置的推广应用。所述的催化反应可以由物料进口直接输出催化剂，也可以将催化剂附着在金属制反应罐体内部，经过多次试验，本发明结构简单，市场前景巨大，应用范围广阔。

Description

一种化学催化反应器
技术领域
本发明涉及一种反应器，特别是一种化学催化反应器。
背景技术
化学催化反应器是化学领域常见的设备，一般用于气体、液体、固体粉末以及催化剂的反应。现有设计往往是设置一个反应罐，反应罐包括进口和出口，反应罐内设有反应层，但是不同的反应层，反应效果可能千差万别。如何能够设计一种提高气体、液体催化反应的反应器，是本领域常见的技术问题和技术难点。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种化学催化反应器。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种化学催化反应器，包括反应罐体，反应罐体下端为物料进口，反应罐体侧壁上设有物料出口；反应罐体内由下向上设置有第一挡流板和第二挡流板，从而将反应罐体内由下至上分为进料腔、出料腔以及回流腔；所述第一挡流板和第二挡流板之间设置有连通进料腔和回流腔的上升管，所述第二挡流板上设置有连通回流腔和出料腔的回流管；所述物料出口位于第一挡流板和第二挡流板之间连通出料腔。
本发明中，所述进料腔内设置有使物料均匀分布的分流器，分流器包括喇叭形的壳体，壳体小口一端为物料进口，壳体大口一端为物料出口，在壳体内设置有一个以上的喇叭形分流层；壳体小口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等，且等于最内侧分流层小口的面积；壳体大口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等且等于最内侧分流层大口的面积。
本发明中，所述分流层为两层、三层或根据需要增加更多的分层。
本发明中，所述喇叭形的壳体以及喇叭形分流层的横截面为圆形。
本发明中，所述上升管的外壁设置有凸起部，用于增加出料腔中物料与上升管外壁的接触面积和接触时间。所述的凸起部可以为翘板状、鳞片状、以及波纹状等等。
本发明特别适用于上升管、回流管的内外壁、折流板涂覆催化反应层的结构。
本发明中，在第一挡流板和第二挡流板之间的出料腔内设置有一层或多层的折流板，折流板交错设置，增加了物料在出料腔内的停留反应时间。
有益效果：本发明化学催化反应器的一体化结构，占地面积小，便于装置的推广应用。通过设置上升管和回流管及折流板，能够有效地增加反应时间和催化反应的接触面积，提高催化反应效率。所述的催化反应可以由物料进口直接输出催化剂，也可以将催化剂附着在金属制反应罐体内部，经过多次试验，本发明结构简单，市场前景巨大，应用范围广阔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为实施例总体结构示意图。
图2为图1中A-A’面剖视图。
图3为图1中B-B’面剖视图。
图4为图1中C-C’面剖视图。
图5为图1中D-D’面剖视图。
具体实施方式
本发明公开了一种化学催化反应器，包括反应罐体，反应罐体下端为物料进口，反应罐体侧壁上设有物料出口；反应罐体内由下向上设置有第一挡流板和第二挡流板，从而将反应罐体内由下至上分为进料腔、出料腔以及回流腔；所述第一挡流板和第二挡流板之间设置有连通进料腔和回流腔的上升管，所述第二挡流板上设置有连通回流腔和出料腔的回流管；所述物料出口位于第一挡流板和第二挡流板之间连通出料腔。所述进料腔内设置有能使物料均匀分布的分流器，分流器包括喇叭形的壳体，壳体小口一端为物料进口，壳体大口一端为物料出口，在壳体内设置有一个以上的喇叭形分流层；壳体小口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等，且等于最内侧分流层小口的面积；壳体大口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等且等于最内侧分流层大口的面积。所述分流层为两层、三层，当反应器直径较大时，为使进入反应器的物料混合分布更加均匀，也可以按上述原则设计成更多的分流层。所述喇叭形的壳体以及喇叭形分流层的横截面为圆形。
实施例
如图1~图5所示，本实施例公开了一种化学催化反应器，包括反应罐体3，反应罐体3下端为物料进口，反应罐体3侧壁上设有物料出口5；反应罐体3内由下向上设置有第一挡流板6和第二挡流板7，从而将反应罐体内由下至上分为进料腔8、出料腔9以及回流腔10。所述第一挡流板6和第二挡流板7之间设置有连通进料腔8和回流腔10的上升管11。所述第二挡流板7上设置有连通回流腔和出料腔的回流管12。所述物料出口5位于第一挡流板6和第二挡流板7之间连通出料腔9。所述进料腔8内设置有分流器1，包括喇叭形的壳体1，壳体小口1a一端进物料，壳体大口1b一端物料出，箭头方向为物料流向，在壳体内设置有两个喇叭形分流层2。如图5所示，壳体大口1b横截面上，壳体1与分流层2之间的横截面面积S3与两个分流层之间的横截面面积S2相等且等于最内侧分流层大口的面积S1。所述喇叭形的壳体以及喇叭形分流层的横截面为圆形。壳体小口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等，且等于最内侧分流层小口的面积（图中未示出）。所述分流层为两层或三层。所述喇叭形的壳体以及喇叭形分流层的横截面为圆形。所述上升管和回流管的外壁设置为波纹管形状（图中未示出）。所述出料腔9内设置有三层折流板17，折流板17交错设置，增加了物料在出料腔9内的停留反应时间。
本实施例工作过程如下：气体物料（或者液体物料）通过文丘里混合器14的进料口15进入，液体物料通过进料口16进入文丘里混合器14，两者共同通过管道13连通反应罐体3的壳体小口1a，经过分流层2分流后，从壳体大口1b一端输出后，在进料腔8内，由于第一挡流板6上仅有上升管11的通路，因此物料经过上升管进入回流腔10。然后物料经过回流管12进入回流腔9，通过连通回流腔9的物料出口5流出，完成整个化学催化反应。
本发明提供了一种化学催化反应器，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种化学催化反应器，其特征在于，包括反应罐体，反应罐体下端为物料进口，反应罐体侧壁上设有物料出口；反应罐体内由下向上设置有第一挡流板和第二挡流板，从而将反应罐体内由下至上分为进料腔、出料腔以及回流腔；所述第一挡流板和第二挡流板之间设置有连通进料腔和回流腔的上升管，所述第二挡流板上设置有连通回流腔和出料腔的回流管；所述物料出口位于第一挡流板和第二挡流板之间连通出料腔。
2.根据权利要求1所述的一种化学催化反应器，其特征在于，所述进料腔内设置有分流器，分流器包括喇叭形的壳体，壳体小口一端为物料进口，壳体大口一端为物料出口，在壳体内设置有一个以上的喇叭形分流层；壳体小口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等，且等于最内侧分流层小口的面积；壳体大口横截面上，壳体与分流层之间的横截面面积与任意两个分流层之间的横截面面积相等且等于最内侧分流层大口的面积。
3.根据权利要求2所述的一种化学催化反应器，其特征在于，所述分流层为两层或三层。
4.根据权利要求2或3所述的一种化学催化反应器，其特征在于，所述喇叭形的壳体以及喇叭形分流层的横截面为圆形。
5.根据权利要求1所述的一种化学催化反应器，其特征在于，所述上升管的外壁设置有凸起部。
6.根据权利要求1或5所述的一种化学催化反应器，其特征在于，所述回流管的外壁设置有凸起部。
7.根据权利要求1所述的一种化学催化反应器，其特征在于在第一挡流板和第二挡流板之间的出料腔内设置有一层以上的折流板。
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