CN104335002A - 用于可堆叠结构反应器的可膨胀中心 - Google Patents

Abstract

本发明描述在诸如转化管的管状反应器中使用的可膨胀中心装置，用于提高热传递和反应器效率。可膨胀中心装置可包括可沿径向方向膨胀的圆锥体和用于促进圆锥体膨胀的膨胀重物。圆锥体和膨胀重物可滑动地布置在中心支撑件上。圆锥体沿径向方向的膨胀迫使反应器部件朝向外管径向向外，外管容纳反应器部件和可膨胀中心装置。反应器部件朝向外管的膨胀增加用于执行催化反应的热量。

Description

用于可堆叠结构反应器的可膨胀中心

技术领域

本发明涉及具有提高的效率和生产率的改进的可堆叠结构反应器，具体地，涉及具有用于提高热传递和反应器效率的可膨胀中心装置的改进的可堆叠结构反应器。

背景技术

用于执行催化反应的反应器部件，诸如用于产生合成气或氢气的反应器部件，可总体接触暴露于热源(例如锅炉)的反应器管以支持反应。相反，其他类型的反应，诸如放热反应，需要冷却源，诸如冷却套。反应器管可加载有部件的各种布置，诸如，扇形结构、翅片、线圈、泡沫或整体柱形式的箔片支撑或构造的催化剂。在一些例子中，反应器部件可以是可膨胀的，诸如由箔片形成的部件，例如，扇形结构。

为了改进通过反应器的热传递和流体流，可改进箔片支撑催化剂的配合。在反应器管中，可膨胀的催化剂涂覆的反应器部件可被放置为用以增加热传递，诸如接触或受控制地靠近暴露于加热源或冷却源的反应器壁。因此，期望使反应器与附件配合以促进增加的热传递和反应器效率。本文论述用于改进反应器性能的膨胀中心和布置的各个实施例。

发明内容

本文描述在诸如转换器的反应器中使用的可膨胀中心装置，以提高热传递和反应器效率。可膨胀中心装置可包括横跨反应器或部分反应器的长度的中心支撑件，一个或多个圆锥体沿中心支撑件的长度放置在中心支撑件上，并且一个或多个膨胀重物也沿中心支撑件的长度放置在中心支撑件上。一个或多个膨胀重物中的至少一个可布置在中心支撑件上圆锥体的上方，以促进膨胀并沿径向方向提供用于膨胀的力。在圆锥体膨胀期间，一个或多个圆锥体及一个或多个膨胀重物能够在中心支撑件上滑动。

诸如转化管的反应器可包括可膨胀中心装置。反应器可包括用于容纳反应器部件的外管和用于容纳可膨胀中心装置的内管。反应器部件可以是可膨胀催化剂支撑件，其占据同心布置的外管和内管之间的环形空间或其一部分。内管可沿径向方向膨胀。位于内管内的可膨胀中心装置可包括一个或多个圆锥体，其中，一个或多个圆锥体可沿径向方向膨胀。圆锥体的最外侧外径表面可接触内管。可膨胀中心装置还可包括一个或多个膨胀重物。优选地，膨胀重物不接触内管。一个或多个膨胀重物中的至少一个可接触一个或多个圆锥体，例如，成交替的堆叠图案。一个或多个膨胀重物促进膨胀并沿径向方向提供用于一个或多个圆锥体膨胀的力。推动膨胀重物的额外的外力可用于进一步膨胀圆锥体，例如，在安装反应器部件期间。在圆锥体膨胀期间，一个或多个圆锥体及一个或多个膨胀重物能够在中心支撑件上滑动。

附图说明

以下附图图示了本发明的一个或多个实施例的各个方面，但并非意在使本发明受限于所示实施例。

图1A示出堆叠的圆锥体和膨胀重物的膨胀中心装置的立体图。

图1B示出适于在膨胀中心装置中使用的可径向膨胀的波纹圆锥体的立体图。

图2示出具有膨胀中心装置的反应器管的剖视图，膨胀中心装置包括面向下的圆锥体和膨胀重物，其中，膨胀中心装置处于坍缩位置。

图3示出图2的反应器管的剖视图，其中，膨胀中心装置处于膨胀位置，从而使得反应器部件接触反应器管。

图4示出具有膨胀中心装置的反应器管的剖视图，膨胀中心装置包括面向上的圆锥体和膨胀重物。

图5示出具有膨胀中心装置的反应器管的剖视图，膨胀中心装置包括面向上的圆锥体和膨胀重物。

图6示出具有膨胀中心装置的反应器管的剖视图，膨胀中心装置包括一系列相对的圆锥体和膨胀重物。

具体实施方式

如在此使用的，当给出诸如5-25的范围时，这表示至少或大于5，并且单独地和独立地，小于或不大于25。所有反应器部件或部分反应器部件(诸如，圆锥体、膨胀重物、催化剂支撑件、中心支撑件以及内和外管)的构造材料如在此论述地可包括现有技术中已知的任何合适的材料，例如，金属、有色金属、金属箔、钢、不锈钢、合金、箔、诸如塑料或玻璃的非金属、陶瓷或其组合。

在此描述的反应器，有时被称作可堆叠结构反应器(“SSR”)，可包括围绕中心支撑件(诸如，中心棒、心轴、管子或支柱等)布置或堆叠在中心支撑件上的多个催化剂支撑部件，以便形成大体环形剖面(当沿流体流过反应器的方向观看时)的整体柱。整体柱或堆叠的催化剂支撑件可占据两个同心布置的管(诸如外管与内管)之间的全部或部分环形空间。如在此描述的，反应器和相关反应器部件的各种修改和实施例可结合可膨胀中心装置使用以提高热传递和反应器效率。

图1A示出在反应器中使用的可膨胀中心装置。可膨胀中心装置可包括以交替顺序布置在中心支撑件3上的一系列堆叠的圆锥体2和膨胀重物1。圆锥体2可由任何合适的材料制成，诸如，金属、钢、不锈钢、合金、箔片等。如图1B所示，圆锥体2可由波纹金属箔片制成，从而使得每个圆锥体可沿径向方向膨胀。替代性地，由平坦的金属盘或片冲压成/形成，具有使其能够径向膨胀的波纹或褶皱，很像咖啡滤纸。可膨胀圆锥体可休止在坍缩位置或膨胀位置，例如，在反应器操作期间。如在此描述的，圆锥体2的坍缩位置指的是在膨胀重物不向圆锥体施加力的情况下圆锥体休止并处于标准温度。例如，坍缩位置还表示圆锥体2未受到会导致圆锥体径向向外膨胀的任何力，诸如向下的重力或置于圆锥体上的外力。圆锥体2的膨胀位置指的是当力(诸如通过将重物(诸如膨胀重物)放置在圆锥体上而产生的向下力)被施加到圆锥体上时其尺寸。如下所述，膨胀重物可被放置在反应器的中心部段以施加使圆锥体2径向膨胀的向下力。

圆锥体2具有两个端，上端具有小的开口或缺口并且下端具有较大的开口或缺口。当被布置在中心支撑件3上时，圆锥体2可在支撑件3上沿其长度滑动，以适应反应器中心中的移动。中心支撑件3在反应器操作期间保持处于固定或静止位置，而当圆锥体膨胀和收缩时圆锥体2可向上和向下行进或沿中心支撑件的长度行进。可选择中心支撑件3的形状和直径或尺寸，以与圆锥体2和膨胀重物1中的开口对齐。例如，圆柱形棒3可如图所示地用于支撑具有中心圆形开口的圆锥体2和膨胀重物1。圆柱形棒3的直径可等于或稍小于圆锥体和膨胀重物中的开口的直径。

圆锥体2的小的上端开口直径可以为至少0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.75、1、1.25、1.5、0.75或2英寸，并优选在0.25至0.75英寸的范围内。在坍缩位置，圆锥体2的大的下端开口直径可以为至少0.5、1、1.5、2、2.5或3英寸。在膨胀位置，圆锥体2的大的下端开口直径可以为至少1、1.5、2、2.5、3、3.5或4英寸。在坍缩位置，每个圆锥体2可具有至少0.5、1、1.5、2、2.5或3英寸的高度。在膨胀位置，每个圆锥体2可具有至少0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.25、1.5或2英寸的高度，圆锥体可被布置在面向上位置，或如图所示的面向下位置。一系列圆锥体可被布置在中心支撑件上，所有圆锥体都直接接触或与膨胀重物交替，面向上、面向下或二者结合。根据反应器的高度，可选择适于支撑反应器部件的一系列圆锥体的数量，例如，所述一系列圆锥体可包括2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个圆锥体。

如图所示，圆锥体可被布置在中心支撑件上，并且圆锥体的上端中的缺口接触中心支撑件。下端远离中心支撑件径向向外放置。在使用中，圆锥体的下端可与内管和/或反应器部件接触。由于可沿径向方向膨胀，因此圆锥体可径向向外推动反应器部件和/或围绕圆锥体的内管。在反应器操作期间，圆锥体可向周围部件提供张力，以促进部件朝向外部反应器管的向外膨胀，从而提高反应器效率。为了促进圆锥体2的膨胀，可使用膨胀重物1。

图1A示出在每个圆锥体2上方串连地放置在中心支撑件3上的第一和第二膨胀重物1。膨胀重物1可滑动地布置在中心支撑件3上，从而使得重物1可被放置为接触圆锥体2或向圆锥体2提供推力。在安装期间，重物可在中心支撑件上滑动并将外力传递到圆锥体使它们膨胀。类似于以上圆锥体2，中心支撑件3在反应器操作期间保持处于固定或静止位置，而当圆锥体膨胀和收缩时膨胀重物1可向上和向下行进或沿中心支撑件的长度行进。为了向圆锥体2提供恒定的推力，可修改膨胀重物1的重量以提供用于使圆锥体2膨胀的任何期望的重量，例如，可使用0.1至5磅，优选0.15至0.5磅的重物。在另一实施例中，可利用外力来向圆锥体2提供额外的推力，以促进用于安装目的的膨胀。例如，可使用重力重物或气缸来推动膨胀重物，以便使圆锥体径向向外膨胀。膨胀重物上的外部推力可以在50至500磅的范围内，优选为200至300磅。

膨胀重物1可以为任何合适的形状，诸如，球体或圆柱形管或堆叠的垫圈。在一个实施例中，膨胀重物可以是在每端处具有用于接触圆锥体的圆形边缘的圆柱形管。膨胀重物1可具有开口，优选在其中心处，该开口横穿重物的整个长度，以便容纳中心支撑件3等。在不使用中心支撑件的情形中，膨胀重物可以在没有任何缺口的情况下滑动。膨胀重物1的开口可以为至少0.2、0.25、0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75或2英寸，并优选在0.25至0.75英寸的范围内。在一个实施例中，膨胀重物1中的开口可以与圆锥体2的小上端开口相同。膨胀重物1可具有至少0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10英寸的高度，和至少0.5、0.6、1、1.5、2、2.5或3英寸的外径。在一个实施例中，膨胀重物的外径等于或稍小于坍缩的圆锥体的下端直径。例如，膨胀重物1的外径可以是圆锥体的下端大开口的直径的至少50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％或95％。当膨胀重物推动处于面向下位置的圆锥体的内表面时，这允许膨胀重物1在圆锥体上具有更多影响。膨胀重物1可具有小于内管和圆锥体2的大下端直径的外径。例如，如图1A所示，膨胀重物1可支撑在被布置在面向下位置的圆锥体2的内表面上。当在中心支撑件3上对齐时，膨胀重物1可自由浮动，从而使得每个重物能够在中心支撑件3上滑动，以接触位于重物下方的圆锥体2。膨胀重物1可向圆锥体2施加向下的力，从而使得圆锥体径向向外膨胀，以推动内管和反应器部件。膨胀重物1可由任何合适的材料制成，例如，金属或陶瓷。

参照图2，具有内壁表面和外壁表面的反应器或外管4，诸如转化管，容纳围绕中心支撑件3布置的反应器部件6，诸如竖直堆叠的扇形结构或整体柱。外管4的直径优选沿其整个长度恒定。在转化管的情形中，管4的一些部分可具有较大的直径并在外管中产生凸起或膨胀部分。如上所述，反应器部件6被构造为具有用于接纳中心支撑件3和中心部段部件(诸如，内管8、膨胀重物1的膨胀中心装置、圆锥体2等)的中心开口，从而使得部件可在外管4内堆叠或布置在中心支撑件3上。中心支撑件3可具有适应外管4的长度的长度。如图所示，中心支撑件3可具有支架、套管和基板10等，用于提供止动配件，因而反应器部件(诸如扇形结构或整体柱6)不会滑离中心支撑件3。基板10可被放置在中心支撑件3的下端处或附近并且可具有允许容易地安装在外管4中的形状和直径或尺寸。例如，止动板10可具有直径等于或小于外管的内径的圆形形状。

在被插入外管4中之前，中心支撑件3可预加载有任何数量的反应器部件或垫圈(未示出)。部件6可如图所示地一个在另一个上面地竖直堆叠，从而竖直地或以替代方式(诸如水平地)形成多层反应器部件，以适应反应器的定向或某些技术要求。垫圈(未示出)可根据需要被插在一个或多个反应器部件(例如扇形结构)之间，例如，每个扇形结构可被垫圈分开，其中，垫圈在部件6之间形成开口空间。堆叠的反应器部件6可根据需要被竖直地布置，例如，在0.5至4英尺的范围内，以产生子组件。多个子组件可在反应器中堆叠在一起，例如，可堆叠1至60个子组件。堆叠的子组件可具有在2至60英尺范围内的高度。

如上所示，反应器部件6可以是扇形结构或整体柱，与垫圈一起使用或没有垫圈。在一个实施例中，反应器部件6可以是催化剂支撑件，诸如具有一个或多个催化剂涂层的扇形结构、线圈或整体柱。与部件6一起使用的垫圈也可具有催化剂涂层，以有效地分布催化剂使其与流过反应器的流体接触。催化材料是本领域已知的并且可包括但不限于镍、钯、铂、锆、铑、钌、铱、钴以及铝、铈和锆的氧化物。

催化剂支撑件6可沿径向方向膨胀，从而径向向外朝向外管4推动支撑件。当被布置在外管4中时，反应器部件6可占据外管4和内管8之间的一部分或大体整个环形空间。当可膨胀并处于坍缩状态时，部件6具有小于外管4的直径。在膨胀位置，部件6可与外管4直接接触或在外管4和部件6的外径面之间产生小的间隙。反应器部件的外缘直径面和反应器管的内壁表面之间的间隙可以为至少0.5、1、2、3、5、10或15mm，并优选在0.5至6mm的范围内，更优选为1至3mm。间隙促进热传递并迫使流体流朝向反应器壁的内壁表面行进以被引导返回反应器内部。间隔件，诸如垫圈、金属丝、环或圈等，可用于确保整体柱或扇形结构的外径缘或面与反应器管的内壁表面之间存在期望的间隙。诸如气体或液体的待反应流体大体竖直地根据需要向上或向下流过反应器管4并流过布置在中心支撑件3上(优选在内管8外侧)的每个部件6。反应器部件6沿其他非竖直方向引导流体流以提高热传递，例如，扇形结构可朝向反应器管壁4径向地(垂直于总体竖直方向)导引流体流。一个或多个整体柱或扇形结构6可接触或靠近反应器管4的内壁表面，这有效地将热量从反应器外部传递到反应器部件和容纳在其中的流体，以便促进催化反应。

在反应器管的中心部段处，可使用可膨胀中心装置。内管容纳可膨胀中心装置。内管8可以是波纹形的或者由卷成圆筒的轧制金属片或扁平片构成，从而使得在片的两端相遇的点处存在重叠部段。就是说，轧制片的端部松弛地重叠并且当力施加在圆柱体或管内时，重叠部分滑动并且内管8径向向外膨胀。例如，内管8可由卷成圆筒的箔片制成，其具有上述尺寸，或者内管8可以是彼此重叠的多个区段，诸如2至6个单独的区段。以类似方式，圆锥体2可以不是波纹形的，而是可由卷成圆锥体的片制成，其中，轧制的片的两端形成当力施加到圆锥体2时允许径向膨胀的重叠部分。

如图2所示，在内管8内，可沿径向方向膨胀的圆锥体2可位于中心支撑件3上，以在反应器操作期间向反应器6和内管8提供张力并朝向外管1推动这类部件6。如图所示，圆锥体2被布置在面向下位置，其中圆锥体的小上端位于圆锥体的大下端下方。圆锥体2的小上端可与套管配合或没有套管，以适应中心支撑件3。圆锥体2的大下端接触内管8。在其外径处，内管8接触反应器部件6，诸如如图所示的涂覆催化剂的可膨胀扇形结构。由于圆锥体2径向向外推动内管8，因此内管8可持续接触反应器部件6，以妨碍或消除反应器部件6的内径和内管8的外径之间的间隙。减小或消除反应器部件的内径和内管的外径之间的任何间隙会增加被引导到反应器管1壁附近的反应器外部的流体量，这可增加热交换和反应效率。

一系列圆锥体2和膨胀重物1可用于促进反应器部件6相对于外管4的膨胀。如图所示，交替的膨胀重物1和圆锥体2可以可滑动地堆叠在中心支撑件3上，从而使得每个可膨胀重物1在圆锥体2上方并接触圆锥体2，其中，重力允许膨胀重物1推动圆锥体以使其膨胀。在此布置中，膨胀重物1在圆锥体的大下端内侧处或附近接触圆锥体2的内表面，其中，面向下的圆锥体的上端可接触正下方的膨胀重物。当最上侧的第一膨胀重物推动最上侧的第一圆锥体时，第一圆锥体在内管8上径向向外膨胀，内管8也可沿径向方向膨胀。当第一圆锥体膨胀时，由于其下端直径增大，其总高度减小。当圆锥体膨胀时，圆锥体和膨胀重物在中心支撑件3上向下滑动。

可膨胀中心装置可还包括用于将膨胀重物1和圆锥体2固定就位的锁定装置12。锁定装置12可以是锁定螺母、锁定垫圈或止动配件等。如图2所示，锁定装置12可以位于最上侧膨胀重物1上方。优选地，锁定装置12可被固定到中心支撑件3，例如通过压缩力或焊接。一旦被固定到中心支撑件3，锁定装置12就防止最上侧膨胀重物1向上行进或沿相反方向远离圆锥体2行进。为了安装，锁定装置可滑动到中心支撑件上，从而位于最上侧膨胀重物上方。当膨胀重物1推动圆锥体并使其膨胀，并且额外的力可能施加到膨胀重物以促进圆锥体膨胀时，锁定装置12可固定就位在膨胀重物1的上表面处或附近。优选地，当圆锥体处于膨胀位置时，锁定装置12与最上侧膨胀重物直接接触。由于阻止膨胀重物1在中心支撑件3上向上滑动以将圆锥体2释放回到坍缩位置，反应器部件6保持处于膨胀位置。

当交替布置一系列膨胀重物和圆锥体时，最下侧圆锥体2支撑在位于中心支撑件3上的基板10上。基板10固定并且不在中心支撑件3上滑动。因此，由于膨胀重物和圆锥体可在支撑件3上滑动，反应器的可膨胀中心装置具有在止动板10处的固定端和可移动的中心部分。将锁定装置12固定在最上侧膨胀重物1的正上方会限制可膨胀中心装置并产生具有最小或不具有滑动移动能力的固定或静止的装置。

如上所述，在通过膨胀的圆锥体径向向外推动反应器部件之后，锁定装置12可被固定就位在中心支撑件3上。图2示出处于坍缩或非膨胀位置的圆锥体2、内管8和反应器部件6。在这样的位置，外管4的内壁和反应器部件6的外径面之间可见明显的间隙。相反，图3图示处于膨胀位置的图2的反应器。如图所示，反应器部件6膨胀，并且外管4的内壁和反应器部件6的外径面之间不存在间隙。替代性地，反应器部件可膨胀以在外管4和部件6之间产生小的间隙。

同样如图3所示，内管8和圆锥体2处于膨胀位置。由于圆锥体2径向向外推动，因此内管8具有较大的直径，其中，面向上的圆锥体2的下端的直径也增大。每个膨胀的圆锥体2具有减小的高度，这允许膨胀重物1和圆锥体2在膨胀期间在中心支撑件3上向下滑动。一旦圆锥体膨胀，锁定装置12就可被固定在中心支撑件3上，以将反应器部件6锁定就位，以便反应器操作。

在操作期间，温度可升高，并且外管可远离反应器部件6径向向外蠕变或膨胀并在反应器部件的外径面和外管4之间形成间隙。膨胀重物1可沿中心支撑件3向下滑动并使圆锥体2相对于内管8径向地膨胀，以迫使反应器部件向外，从而减小或消除这种间隙。当膨胀重物1向下滑动时，在锁定装置12和膨胀重物1的上表面之间形成间隙，并且随着温度降低，膨胀重物可根据需要向上滑动到锁定装置12以适应收缩。

图4示出具有可膨胀中心装置的反应器，可膨胀中心装置包括膨胀重物1、圆锥体2和中心支撑件3。与图2和3相反，圆锥体2被布置为与膨胀重物1串连，其中，圆锥体处于面向上位置。圆锥体的上端指向上，从而使得圆锥体的上端与正上方的膨胀重物接触。膨胀重物1向下推动圆锥体2的上端，以促进圆锥体径向向外膨胀。一系列圆锥体中最下侧圆锥体2的下端支撑在止动板10上。在一系列圆锥体的另一端，锁定装置12位于最上侧膨胀重物1上方，以防止重物沿远离圆锥体的方向在中心支撑件3上向上移动。

图5示出具有反应器部件6和可膨胀中心装置的反应器或外管4，反应器部件6以内管8为中心。可膨胀中心装置具有可沿径向方向膨胀的面向上的圆锥体2和每个圆锥体2上方的膨胀重物1。圆锥体2和膨胀重物位于中心支撑件3上并且能够在中心支撑件上滑动。圆锥体2的小上端可与套管14配合，以便适应中心支撑件3。套管14可在结构上支撑圆锥体2并改进在中心支撑件3上的滑动运动。套管14可以是具有用于接纳中心支撑件3的开口的圆筒，该开口类似于圆锥体上端和膨胀重物中的开口。圆锥体2的大下端接触内管8。在其外径处，内管3接触反应器部件，诸如扇形结构6。

如图5所示，锁定装置12可位于串连的每个膨胀重物1上方。尽管未示出，根据所需重量，多个膨胀重物1可堆叠在每个圆锥体2上方，以引起合适的膨胀，从而朝向外管4迫使反应器部件6径向向外。当锁定装置12位于每个膨胀重物1上方或一系列重物彼此直接接触时，一个或多个膨胀重物1和圆锥体2的每个组合体代表用于迫使内管8和反应器部件6向外的单独的可膨胀中心装置。此单独的可膨胀中心装置或一系列单独的可膨胀中心装置可适应外管直径沿其长度的变化。单独的可膨胀中心装置的数量可根据需要选择并可取决于反应器总长度和尺寸。

图6示出反应器的可膨胀中心装置的另一实施例。类似于上述附图，外管4容纳填充外管4和可膨胀内管8之间的整个环形空间的一部分的反应器部件6。在反应器的中心处，沿中心支撑件3的长度相对布置的一系列圆锥体2可用于促进反应器部件的径向膨胀。如图所示，可以使用单对相对的圆锥体2或多对相对的圆锥体。多对相对的圆锥体可各自直接堆叠在彼此之上，其中，每对接触另一相对的圆锥体对，在其上方或下方或者在上方和下方。在另一实施例中，其他反应器元件可以是分开的相对圆锥体对，诸如膨胀重物或垫圈，以产生交替图案。

为了形成相对的一对圆锥体2，面向上的圆锥体可被放置在面向下的圆锥体之上，从而使得每个圆锥体的较大下端互相面对并同时接触内管8。替代性地，相对的对可通过将处于面向下位置的最上侧圆锥体放置在面向上的圆锥体上由此使得圆锥体的两个较小上端互相面对来形成(未示出)。类似于图5所示的布置，每对相对的圆锥体可具有与沿中心支撑件3放置的锁定装置12相独立的膨胀重物。例如，每对相对的圆锥体可具有自己的膨胀重物，其中，锁定装置12位于重物的正上方以防止重物远离该对行进，由此恒定的压力或力被施加到该对圆锥体以促进膨胀。

为了使圆锥体2膨胀，一个或多个膨胀重物1可被放置在一对相对的圆锥体或如图所示的多对圆锥体上方。优选地，膨胀重物1直接接触成对的相对圆锥体中的最上侧圆锥体，诸如图6的最上侧的面向上的圆锥体。当膨胀重物1沿中心支撑件3向下滑动或移动时，圆锥体2可与内管8一起径向膨胀，以推动位于外管4附近的反应器部件6。类似于其他实施例，可在膨胀重物1或一系列重物的顶部处使用锁定装置12，以防止重物向上滑动并引起圆锥体2从膨胀位置收缩或坍缩。止动螺母或锁定螺母16可被放置在一对或多对相对的圆锥体下方，以为堆叠结构提供固定的基底。止动螺母16不可滑动地布置在中心支撑件3上。替代性地，一对或多对相对的圆锥体可支撑在位于中心支撑件3的底部处或附近的止动板10上。止动板10还可用于支撑围绕中心支撑件布置的反应器部件6的堆叠结构。

尽管已经示出和描述了根据本发明的各个实施例，但是应该理解，本发明不限于此，并且如本领域技术人员已知的容易进行许多改变和修改。因此，本发明不受限于本文示出和描述的细节，并且包括所附权利要求的范围涵盖的所有这类改变和修改。

Claims (15)

1.一种用于反应器的可膨胀中心装置，包括：

a)中心支撑件；

b)位于中心支撑件上的圆锥体，所述圆锥体能够沿径向方向膨胀并且所述圆锥体能够在中心支撑件上滑动；

c)位于所述中心支撑件上的膨胀重物，所述膨胀重物被布置在圆锥体上方。

2.根据权利要求1所述的可膨胀中心装置，还包括位于中心支撑件上的锁定装置。

3.根据权利要求2所述的可膨胀中心装置，所述锁定装置被布置在膨胀重物上方，其中，锁定装置防止膨胀重物在中心支撑件上沿远离圆锥体的方向移动。

4.根据前述权利要求中的任意一项所述的可膨胀中心装置，所述圆锥体由波纹箔片或冲压金属片制成。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的可膨胀中心装置，所述膨胀重物具有用于收容中心支撑件的中心开口，并且膨胀重物能够在中心支撑件上滑动。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的可膨胀中心装置，所述圆锥体被布置在面向下位置，从而使得圆锥体的下端面向膨胀重物，并且膨胀重物与圆锥体直接接触。

7.根据权利要求6所述的可膨胀中心装置，所述膨胀重物是具有外径和中心开口的圆柱体，其中，膨胀重物的外径是圆锥体的下端的直径的至少50％。

8.一种反应器，包括：

a)外管；

b)内管，该内管能够沿径向方向膨胀；

c)位于外管和内管之间的可膨胀催化剂支撑件，其中，可膨胀催化剂支撑件占据外管和内管之间的环形空间；

d)位于内管内的圆锥体，所述圆锥体能够沿径向方向膨胀；以及

e)被布置在圆锥体上方的膨胀重物。

9.根据权利要求8所述的反应器，所述膨胀重物接触圆锥体。

10.根据权利要求8和9所述的反应器，还包括位于内管内的中心支撑件，从而使得圆锥体和膨胀重物能够滑动地布置在中心支撑件上。

11.根据权利要求8至10所述的反应器，所述圆锥体接触内管，并且膨胀重物接触圆锥体。

12.根据权利要求10所述的反应器，还包括位于中心支撑件上的锁定装置。

13.根据权利要求12所述的反应器，所述锁定装置被布置在膨胀重物上方，其中，锁定装置防止膨胀重物在中心支撑件上沿远离圆锥体的方向移动。

14.根据权利要求8所述的反应器，可膨胀的内管由轧制的金属片形成。

15.根据权利要求8所述的反应器，所述圆锥体由波纹箔片或冲压金属片制成。