CN103537242A - 电加热固-气管式反应装置 - Google Patents

电加热固-气管式反应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103537242A
CN103537242A CN201310524223.3A CN201310524223A CN103537242A CN 103537242 A CN103537242 A CN 103537242A CN 201310524223 A CN201310524223 A CN 201310524223A CN 103537242 A CN103537242 A CN 103537242A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
gas
casing
solid
temperature
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.)
Pending
Application number
CN201310524223.3A
Other languages
English (en)
Inventor
邵全毅
魏怡
王晓梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TIANJIN CHEMICAL DESIGN INST
Original Assignee
TIANJIN CHEMICAL DESIGN INST
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TIANJIN CHEMICAL DESIGN INST filed Critical TIANJIN CHEMICAL DESIGN INST
Priority to CN201310524223.3A priority Critical patent/CN103537242A/zh
Publication of CN103537242A publication Critical patent/CN103537242A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明电加热固-气管式反应装置，在箱体(11)的前侧板上插入一个或多个反应器(12)如图5电加热固-气管式反应装置正视图，反应器(12)上设置气相进口(3)、气相出口（4)、惰性气进口(5)、惰性气出口（2)和温度与压力计口(1)，每个反应器(12)在箱体(11)前部设置进出料口（10），箱体的上侧设置放空口(6)、两侧设置接线口(7)、人孔(9)及进风口(8)；接线口(7)为电加热器的电缆进线用密封口。采用上述装置，解决和克服了反应器内的温度从常温到高温（300-600℃及以上）的平稳过渡，实现了固相和气相在反应器内的高温环境下使反应能快速安全进行。

Description

电加热固-气管式反应装置
技术领域
本发明涉及固相和气相在管式反应器中进行反应，在爆炸危险区域环境或非爆炸危险区域环境下采用安全电加热方式控制反应温度的管式反应装置。
背景技术
反应装置加热方式多采用热容值比较大的介质进行热量交换如：热水、蒸汽、导热油和熔盐，这些加热载体都有各自温度使用范围的局限，而且很难或者不能相互转换，尤其是在常温到600℃范围内这些载体无一可用。电加热可控温度范围很宽，但属于明火，不能在爆炸危险区域环境下直接使用，由于以前固气相反应较少，所以一直没有人研制此种装置。
目前固相和气相反应多在釜式反应器中进行，但都必须选择一个合适的液体作载体，反应完毕后再进行分离，反应温度和压力受到载体的沸点和化学稳定性的限制。
通过采用密闭电加热箱的方式控制管内反应的温度，使管内的固相物料和气相物料在高温条件下顺利稳定反应，解决了管内物料从常温到高温的平稳过渡。
发明内容
本发明需要解决的生产技术问题，主要是公开一种固相和气相在管中进行化学反应的装置，采用密闭电加热箱的方式加热反应器，实现控制电加热来调节反应器内的温度，解决和克服了反应温度从常温到高温的平稳过渡，创建了新型的固相和气相管式反应装置。
本发明的固相和气相管式反应装置技术方案如下：
如图1、图2、图3、图4、图5所示，电加热固-气反应管式反应装置是在箱体(11)的前侧板上插入一个或多个反应器(12)如图5电加热固-气管式反应装置正视图，反应器(12)上设置气相进口(3)、气相出口（4)、惰性气进口(5)、惰性气出口（2)和温度与压力计口(1)，每个反应器(12)在箱体(11)前部设置进出料口（10），箱体的上侧设置放空口(6)、两侧设置接线口(7)、人孔(9)及进风口(8)；接线口(7)为电加热器的电缆进线用密封口。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，箱体（11）六个板面均由加强筋作支撑，反应器（12）垂直插入前侧板并与其焊接密封，插入的反应器里端支撑在后侧板上。一个箱体当需要多个反应器时可分上下层在前侧板上均匀分布如图5电加热固-气管式反应装置正视图。
箱体（11）所有接口均用法兰连接，用法兰垫片密封，只有接线口(7)用耐温封堵材料封堵，放空口用管道接引至非防爆区并加装阻火器以达到防爆的要求。
反应器（12）所有接口均用法兰连接，用法兰垫片密封。
如图6、图7所示，电加热器（13）可选电加热棒或电加热毯等在箱体内分别包裹在每个反应器外壁上如图7电加热固-气管式反应装置中电加热器侧视图，最外层用保温玻璃棉包裹。
本技术发明如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，是在密闭加热箱体内设置一个或多个反应管如图5电加热固-气管式反应装置正视图，箱体内设有电加热器（13）。反应器内设有温度和压力指示、气相均布器（14）、惰性气体进出口（5）（2）也可作为吹扫气体接口等。
本技术发明的电加热‘固-气反应’管式反应装置，采用密闭电加热箱的方式加热反应管，实现控制电加热器的电流来调节反应管内的温度，包括以下步骤：
如图1、图2、图3、图4、图5、图12所示，打开反应管活动盖，把固相储料盒放入带导轨（15）的反应器（12）内，根据需要可以用惰性气体扫除空气，通过控制密闭电加热箱内的安全电加热的电流实现反应管内的温度稳定，达到设定温度开启气相使反应安全稳定进行。
采用上述装置，解决和克服了反应器内的温度从常温到高温（300-600℃及以上）的平稳过渡，实现了固相和气相在反应器内的高温环境下使反应能快速安全进行。
有益效果
当反应到达终点后停止反应气相通入，降温后取出生成产品的固相储料盒即得到合格粗产品。
本设备可在爆炸危险区域环境使用，填补了目前工业上没有固气相直接反应的装置空白。例如：随着储氢新材料的发展和应用，有些金属氢化物是在高温条件下与氢气反应，固-气反应装置将会成为制约新材料发展的瓶颈并成为关键核心技术装备。
附图说明
图1：电加热固-气管式反应装置侧视图
图2：电加热固-气管式反应装置侧视剖面图
图3：电加热固-气管式反应装置俯视图
图4：电加热固-气管式反应装置俯视剖面图
图5：电加热固-气管式反应装置正视图
图6：电加热固-气管式反应装置中电加热器正视图
图7：电加热固-气管式反应装置中电加热器侧视图
图8：电加热固-气管式反应装置中左右侧板开孔及筋板位置图
图9：电加热固-气管式反应装置中前侧板开孔及筋板位置图
图10：电加热固-气管式反应装置中后侧板开孔及筋板位置图
图11：电加热固-气管式反应装置中顶板开孔及筋板位置图
图12：电加热固-气管式反应装置中反应器（12）剖面图
其中：1.温度和压力计口、2.惰性气出口、3.气相进口、4.气相出口、5.惰性气进口、6.放空口、7.接线口、8.进风口、9.人孔、10.人孔兼进出料口、11.箱体、12.反应器、13.电加热器、14.气相均布器、15导轨。
具体实施方式
本技术发明的电加热固-气反应管式反应装置，采用密闭电加热箱的方式加热反应器，实现控制电加热电流来调节反应器内的温度，包括以下步骤：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示。
1.装置说明：
电加热固-气反应管式反应装置是在长方体箱体(11)的前侧板上插入一个及以上反应器(12)，反应器(12)上设置气相进口(3)、气相出口（4)、惰性气进口(5)、惰性气出口（2)和温度与压力计口(1)，每个反应器(12)在箱体(11)前部设置固相进出料口（10），箱体的上侧设置放空口(6)、两侧设置接线口(7)、人孔(9)及进风口(8)。接线口(7)为电加热器的电缆进线用密封口。
本技术发明是在密闭加热箱体内设置一个或多个反应器，箱体内设有电加热器（13），电加热器（13）选用电加热棒组在箱体内分别包裹在每个反应器外壁上。反应器内设有温度和压力指示、反应气体均布器（14）、吹扫气体接口等。
2.操作过程：检查装置的温度和压力仪表是否正常，打开反应器活动盖，把固相储料盒放入带导轨的反应器内，关闭活动盖，检查密闭完好后，用惰性气体扫除空气（根据需要选择），通过控制密闭电加热箱内的安全电加热的电流实现反应器内的温度稳定，达到设定温度开启气相使反应安全稳定进行，当反应到达终点后停止反应气相通入，降温后取出生成产品的固相储料盒（再进行精制即得到合格产品）。
实施例1  氢化钙电加热两个反应器的管式反应装置反应温度、压力调节控制
Figure BDA0000404586230000041
基本化学反应：
氢气与钙进行氢化反应生成氢化钙，主要化学反应式如下：
Ca+H2→CaH2
检查两管装置的温度和压力仪表是否正常，打开两个反应器活动盖，把固相金属钙储料盒分别放入带导轨的反应器内，关闭活动盖，检查密闭完好后，用惰性气体氦气扫除空气，通过控制密闭电加热箱内的安全电加热的电流分别实现两个反应器内的温度稳定，达到设定温度后开启气相氢气，使反应安全稳定进行，当反应到达终点后停止反应气相氢气的通入，降温后取出生成产品的氢化钙固相储料盒即为合格粗制产品。
反应温度通常在360-460之间进行，温度过低反应难以进行，温度过高形成钙化结晶影响氢化钙产品的纯度。在此操作条件下氢化钙纯度可以达到98%。
实施例2氢化锂电加热四个反应器的管式反应装置反应温度、压力调节控制
基本化学反应：
氢气与锂进行氢化反应生成氢化锂，主要化学反应式如下：
2Li+H2→2LiH
检查四管装置的温度和压力仪表是否正常，打开四个反应器活动盖，把固相金属锂储料盒分别放入带导轨的反应器内，关闭活动盖，检查密闭完好后，用惰性气体氮气扫除空气，通过控制密闭电加热箱内的安全电加热的电流分别实现四个反应器内的温度稳定，达到设定温度后开启气相氢气，使反应安全稳定进行，当反应到达终点后停止反应气相氢气的通入，降温后取出生成产品的氢化锂固相储料盒即为合格粗制产品。
反应温度通常在550-570℃之间进行，温度过低反应难以完全进行，温度过高反应速度过快无法控制影响产品质量。在此操作条件下氢化锂纯度可以达到99%。

Claims (4)

1.电加热固-气管式反应装置，其特征是电加热固-气反应装置为管式反应装置，在箱体(11)的前侧板上插入一个或多个反应器(12)，反应器上设置气相进口(3)、气相出口（4)、惰性气进口(5)、惰性气出口（2)、温度计和压力计；每个反应器在箱体(11)前部设置固相进出料口（10），箱体的上侧设置放空口(6)、两侧设置接线口(7)、人孔(9)及进风口(8)；接线口(7)为电加热器（13）的电缆进线用密封口。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是所述的箱体（11）六个板面均由加强筋作支撑，反应器（12）垂直插入前侧板并与其焊接密封，插入的反应器里端支撑在后侧板上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是所述的箱体设置有多个反应器时，分上下层在前侧板上均匀分布。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是所述的电加热器（13）为电加热棒或电加热毯，在箱体内分别包裹在每个反应器外壁上，最外层用保温玻璃棉包裹。
CN201310524223.3A 2013-10-30 2013-10-30 电加热固-气管式反应装置 Pending CN103537242A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310524223.3A CN103537242A (zh) 2013-10-30 2013-10-30 电加热固-气管式反应装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310524223.3A CN103537242A (zh) 2013-10-30 2013-10-30 电加热固-气管式反应装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103537242A true CN103537242A (zh) 2014-01-29

Family

ID=49961329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310524223.3A Pending CN103537242A (zh) 2013-10-30 2013-10-30 电加热固-气管式反应装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103537242A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087555A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-24 Imi Vision Limited Exhaust gas treatment
CN101537327A (zh) * 2009-04-29 2009-09-23 太原理工大学 一种固定床反应器
CN102188936A (zh) * 2011-05-25 2011-09-21 太原理工大学 一种固定床反应器
JP2013075943A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Metawater Co Ltd パルミチン酸回収装置およびパルミチン酸回収方法
CN203540521U (zh) * 2013-10-30 2014-04-16 天津市化工设计院 电加热固-气管式反应装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006087555A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-24 Imi Vision Limited Exhaust gas treatment
CN101537327A (zh) * 2009-04-29 2009-09-23 太原理工大学 一种固定床反应器
CN102188936A (zh) * 2011-05-25 2011-09-21 太原理工大学 一种固定床反应器
JP2013075943A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Metawater Co Ltd パルミチン酸回収装置およびパルミチン酸回収方法
CN203540521U (zh) * 2013-10-30 2014-04-16 天津市化工设计院 电加热固-气管式反应装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘传九: "《化工设备机械基础》", 31 July 2002, article "反应设备", pages: 29-30 *
董杰等: "《机械设计工艺性手册》", 31 May 1991, article "加强筋", pages: 268 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207294886U (zh) 管式炉及化学气相沉积装置
CN203540521U (zh) 电加热固-气管式反应装置
CN103537242A (zh) 电加热固-气管式反应装置
CN102320611A (zh) 钟罩式四氯化硅加热炉
CN102588730A (zh) 外盘管冷却硅烷中间储罐
CN202925073U (zh) 一种稀有金属碘化提纯反应装置
CN103253665B (zh) 实验室利用二氧化碳制备一氧化碳的方法
CN103836328A (zh) 氢气储放系统
CN206362178U (zh) 一种真空合成炉
CN204182375U (zh) 内置光源的气液相光氯化釜式反应器
CN208700990U (zh) 一种生物质气化重整产品提质试验系统
CN110980643A (zh) 一种甲醇制氢的生产线
CN203264705U (zh) 微波高温化学反应系统
CN217120224U (zh) 一种控温式四氯化硅汽化系统装置
CN215218702U (zh) 一种液氯中碳含量的检测装置
CN103925697A (zh) 超高纯气体换热器及其实现方法
CN201678450U (zh) 一种三氯化磷生产用箱式排管汽化器
CN202074230U (zh) 液态源汽化装置
CN101723416A (zh) 一种用于高纯无机氧化物制备的热解反应器
CN216918635U (zh) 三氯氢硅合成系统
CN206610543U (zh) 一种等温式气固相催化反应玻璃实验装置
CN203187407U (zh) 实验室利用二氧化碳制备一氧化碳的装置
CN203625055U (zh) 氢化炉尾气温度控制设备
CN219922890U (zh) 一种吸热式气体发生器
CN203274270U (zh) 防爆电加热器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140129