CN106861563A - 浆态床反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浆态床反应器，浆态床反应器包括：壳体和换热器，壳体具有反应腔，换热器设在反应腔内，换热器将反应腔分隔为多个子腔室，换热器上设有用于连通相邻的两个子腔室的流通孔，换热器位于反应腔内，换热器内具有供冷却介质流动的通道，通道具有冷却介质进口和冷却介质出口，冷却介质进口和冷却介质出口与反应腔外部均连通。根据本发明实施例的浆态床反应器，通过在反应腔内设置换热器，换热器将反应腔分割为多个子腔室，增大了冷却介质与浆料间的有效换热面积，从而提高了换热效率。而且，在换热器上设置有流通孔，可以增强反应腔内的流动性。从而，有利于提高反应效率和换热效率，由此，提高了浆态床反应器的性能。

Description

浆态床反应器

技术领域

本发明涉及反应器技术领域，具体而言，尤其涉及一种浆态床反应器。

背景技术

浆态床反应器是一种重要的气-液-固多相反应装置，比较适合乙炔催化加氢制乙烯、费托合成等多相催化反应体系。但是在利用浆态床反应器进行乙炔催化加氢制乙烯的过程中会放出大量的反应热，若这些反应热没有及时移走，极易导致反应器内出现飞温，不利于反应操作，严重时会使催化剂失活甚至导致出现安全生产事故。因此，在利用浆态床反应器进行乙炔加氢制乙烯时，必须采取有效措施防止及消除飞温的发生。

相关技术中，浆态床反应器采用内置管式换热器对浆料进行换热冷却。在采用内置的列管式换热器换热时，浆态床内的浆料主要通过换热管壁与冷却液换热，换热面有限；另外，靠近换热管的地方换热效果较好，远离换热管的地方换热效果较差。相对于管式换热器，板式换热器的换热效果较好，可以改善换热效果。但是，由于换热板之间不通畅，不利于浆态床内浆料的流动和热质穿递。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种浆态床反应器，所述浆态床反应器具有换热效果好、浆料流动性好的优点。

根据本发明实施例的浆态床反应器，包括：壳体，所述壳体具有反应腔；和设在所述反应腔内的换热器，所述换热器将所述反应腔分隔为多个子腔室，所述换热器上设有用于连通相邻的两个所述子腔室的流通孔，所述换热器位于所述反应腔内，所述换热器内具有供冷却介质流动的通道，所述通道具有冷却介质进口和冷却介质出口，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口与所述反应腔外部均连通。

根据本发明实施例的浆态床反应器，通过在反应腔内设置换热器，换热器将反应腔分割为多个子腔室111，增大了冷却介质与浆料间的有效换热面积，从而提高了冷却介质的冷却降温效果，使反应腔内的浆料维持在一定的温度范围内，以利于反应的顺利进行。而且，在换热器上设置有流通孔，可以增强反应腔内浆料和反应原料气a的流动效果。从而，有利于提高反应效率和换热效率，由此，提高了浆态床反应器的性能。

根据本发明的一个实施例，所述换热器包括多个彼此连通的子换热器，任意相邻的两个所述子换热器连通。

根据本发明的一个实施例，所述子换热器包括外壳，所述外壳限定出所述通道，所述流通孔位于所述外壳相对的两个侧壁上。

根据本发明的一个实施例，所述子换热器呈平板状或波纹板状，多个所述子换热器层叠设置且彼此间隔开。

根据本发明的一个实施例，所述子换热器呈环形，多个所述子换热器沿所述反应腔的径向方向间隔分布，位于径向外侧的所述子换热器外套在位于径向内侧的所述子换热器上。

根据本发明的一个实施例，所述换热器还包括连通管，所述连通管用于连通任意相邻的两个所述子换热器。

根据本发明的一个实施例，任意相邻的两个所述子换热器中，每个所述子换热器上具有多个间隔开的所述流通孔，位于其中一个所述子换热器上的多个所述流通孔与位于另一个所述子换热器上的多个所述流通孔一一对应。

根据本发明的一个实施例，所述换热器沿上下方向延伸。

根据本发明的一个实施例，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口中的至少一个为多个。

根据本发明的一个实施例，所述通道的横截面的宽度为D，且所述D满足：45mm≤D≤55mm。

附图说明

图1是根据本发明实施例的浆态床反应器的结构示意图；

图2是图1中所示的A-A面的剖面图；

图3是图1中所示的B-B面的剖面图；

图4是图1中所示的C-C面的剖面图；

图5是图1中所示的D-D面的剖面图；

图6是根据本发明实施例的浆态床反应器的结构示意图；

图7是图6中所示的E-E面的剖面图；

图8是图6中所示的F-F面的剖面图；

图9是图6中所示的G-G面的剖面图；

图10是图6中所示的H-H面的剖面图；

图11是根据本发明实施例的浆态床反应器的结构示意图；

图12是图11中所示的I-I面的剖面图；

图13是图11中所示的J-J面的剖面图；

图14是图11中所示的K-K面的剖面图；

图15是图11中所示的L-L面的剖面图；

图16是根据本发明实施例的浆态床反应器的结构示意图；

图17是图16中所示的M-M面的剖面图；

图18是图16中所示的N-N面的剖面图；

图19是图16中所示的P-P面的剖面图。

附图标记：

浆态床反应器100，

壳体10，反应腔110，子腔室111，

换热器20，子换热器20a，外壳21，流通孔210，通道220，冷却介质进口230，冷却介质出口240，连通管250。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图19描述根据本发明实施例的浆态床反应器100。需要说明的是，浆态床反应器100可以用于乙炔加氢制乙烯、费托合成等。

如图1-图19所示，根据本发明实施例的浆态床反应器100，浆态床反应器100包括：壳体10和换热器20。

具体而言，如图1所示，浆态床反应器100具有壳体10，壳体10限定出反应腔110，反应腔110内可以具有浆料，浆料可以包括溶剂和催化剂。例如，图1中的示例所示，反应原料气a可以从浆态床反应器100的底部进入到反应腔110内的浆料中。在适宜的温度和催化剂的作用下，反应原料气a发生反应生成反应产物b，反应产物b可以从浆态床反应器100的顶部流出并收集。例如，以乙炔加氢制取乙烯为例，乙炔和氢气可以从浆态床反应器100的底部进入到反应腔110内，反应腔110内可以具有溶剂和催化剂。在适宜的温度下，乙炔和氢气在催化剂的作用下反应生成乙烯。需要说明的是，浆料内的溶剂可以是对乙炔具有高选择溶解性，对乙烯具有低选择溶解性。催化剂可以为固体催化剂、粉末状催化剂等，催化剂分散在液相溶剂中形成浆态物料(即浆料)。由此，当浆料中的乙炔反应生成乙烯时，乙烯可以从浆料中脱离出来，从而降低了乙烯在催化剂表面的浓度，有利于反应的进行。

如图1和图2所示，反应腔110内设有换热器20，换热器20内具有供冷却介质流动的通道220，通道220具有冷却介质进口230和冷却介质出口240，冷却介质进口230和冷却介质出口240与反应腔110外部均连通。需要说明的是，这里所述的反应腔110的外部是广义的“外部”，可以理解为壳体10的外部。冷却介质可以从冷却介质进口230进入到换热器20的通道220内并与浆料进行热量交换后从冷却介质出口240流出换热器20。

需要说明的是，在适宜的温度条件下，反应原料气a在催化剂的作用下发生反应生成相应地反应产物b。例如，在适宜的温度下，乙炔与氢气可以在催化剂的作用下反应生成乙烯。反应过程中释放反应热，使浆料的温度升高。为了保证反应的顺利进行，反应腔110内的温度需要维持在一定的温度范围内。例如，乙炔加氢制取乙烯的反应，反应腔110内的温度需要维持在120℃-150℃。当反应腔110内的温度过高时，会影响反应的顺利进行。通过在反应腔110内设置换热器20，如图1中所示，换热器20内的冷却介质可以与浆料进行热量交换并将热量及时带走，从而可以防止反应腔110内的温度过高而影响反应的顺利进行。

如图1所示，换热器20将反应腔110分隔为多个子腔室111。由此，可以增大冷却介质与浆料的热交换面积，进而提高冷却介质的冷却降温效果。换热器20上设有用于连通相邻的两个子腔室111的流通孔210，可以理解的是，反应原料气a从浆态床反应器100的底部进入到反应腔110内的浆料中时，向上流动的反应原料气a对浆料具有搅动作用，可以带动浆料沿上下方向(如图1中所示的上下方向)移动。通过在换热器20上设置流通孔210，可以使反应原料气a和浆料穿过流通孔210沿反应腔110径向流动，从而增强了反应腔110内浆料和反应原料气a的流动效果。可以理解的是，提高反应腔110内浆料的扰动强度，有利于提高反应效率和换热效率。

根据本发明实施例的浆态床反应器100，通过在反应腔110内设置换热器20，换热器20将反应腔110分割为多个子腔室111，增大了冷却介质与浆料间的有效换热面积，从而提高了冷却介质的冷却降温效果，使反应腔110内的浆料维持在一定的温度范围内，以利于反应的顺利进行。而且，在换热器20上设置有流通孔210，可以增强反应腔110内浆料和反应原料气a的流动效果。从而，有利于提高反应效率和换热效率，由此，提高了浆态床反应器100的性能。

根据本发明的一个实施例，换热器20可以包括多个彼此连通的子换热器20a，任意相邻的两个子换热器20a连通。例如，图1-图6中的示例所示，换热器20可以包括七个子换热器20a，各个子换热器20a之间相互连通形成换热器20的通道220，冷却介质可以在各个子换热器20a连通的通道220内流动。由此，便于冷却介质在反应腔110内的流动，以提高冷却介质的冷却降温效果。

进一步地，子换热器20a可以包括外壳21，外壳21限定出通道220，流通孔210位于外壳21相对的两个侧壁上。例如，图1中的示例所示，子换热器20a可以为中空结构，子换热器20a包括外壳21，外壳21限定出换热器20的通道220。可以理解的是，冷却介质可以在外壳21内部的通道220内流动，浆料则在子换热器20a外壳21的外部流动，子换热器20a的外壳21为冷却介质与浆料之间的热交换面。冷却介质与浆料可以通过子换热器20a的外壳21进行热量交换，从而实现对反应腔110内的降温冷却。如图1和图2所示，在子换热器20a外壳21相对的两个侧壁上可以设置有流通孔210，流通孔210贯穿子换热器20a的外壳21并连通相邻的两个子腔室111，反应腔110内的浆料及反应原料气a可以通过流通孔210在子腔室111间相互流动。由此，提高了浆料和反应原料气a在腔室内的流动性，从而提高了反应效率和换热效率。

在本发明的一些实施例中，子换热器20a可以呈平板状或波纹板状，多个子换热器20a层叠设置且彼此间隔开。例如，图1-图5中的示例所示，子换热器20a为平板状，多个子换热器20a在反应腔110内间隔层叠设置。由此，通过将子换热器20a设置为平板状，一方面可以增大冷却介质与浆料之间的换热面积，而且板状子换热器20a各处换热比较均匀，而且板式子换热器20a之间的子腔室111间距较小，浆料和冷却介质换热如膜换热方式进行，有效提高了换热效率；另一方面，便于子换热器20a的加工制造，可以降低生产成本。在本发明的另一些实施例中，图11-图15中的示例所示，子换热器20a也可以为波纹板状，多个波纹板状的子换热器20a间隔层叠设置。可以理解的是，将子换热器20a设置为波纹板状，可以进一步增大冷却介质与浆料之间的换热面积，从而进一步提高了冷却介质的降温冷却效果。当然，子换热器20a的形状不限于此，子换热器20a还可以为条形或其他形状。

在本发明的另一些实施例中，例如，图6-图10中的示例所示，子换热器20a换热器20可以呈环形，三个子换热器20a沿反应腔110的径向方向间隔分布，位于径向外侧的子换热器20a外套在位于径向内侧的子换热器20a上。由此，通过将子换热器20a设置为环形，可以进一步利用反应腔110内的有限空间增大冷却介质与浆料之间的换热面积。如图6和图7所示，多个环形子换热器20a可以具有相同的高度(即图6和图7中所示的上下方向的高度)，位于径向外侧的子换热器20a外套在位于径向内侧的子换热器20a换热器20上。由此，便于换热器20的排布设置。

根据本发明的一个实施例，换热器20还包括连通管250，连通管250用于连通任意相邻的两个子换热器20a。如图1和图4所示，换热器20沿上下方向(如图1中所示的上下方向)间隔设置有两根连通管250。位于下方(如图1中所示的上下方向)的连通管250贯穿连通各子换热器20a，且连通管250的一端伸出至反应腔110的外部形成冷却介质进口230；位于上方(如图1中所示的上下方向)的连通管250贯穿连通各子换热器20a，且连通管250的一端伸出至反应腔110的外部形成冷却介质出口240。由此，冷却介质c可以从下方的冷却介质进口230流入到各个子换热器20a内。冷却介质c在反应腔110内与浆料进行热量交换，经过热量将换后的冷却介质d从上方的冷却介质出口240流出换热器20，且冷却介质可以在各子换热器20a之间流动。由此，有利于增强冷却介质的换热效果。

根据本发明的一个实施例，任意相邻的两个子换热器20a中，每个子换热器20a上具有多个间隔开的流通孔210，位于其中一个子换热器20a上的多个流通孔210与位于另一个子换热器20a上的多个流通孔210一一对应。例如，图1和图2中的示例所示，每个子换热器20a上间隔设置有多个流通孔210，流通孔210可以为圆形孔，也可以为方形孔或其他多边形孔。如图2所示，子换热器20a上以矩阵的形式间隔设置有九个圆形流通孔210，由此，将流通孔210均匀间隔设置，便于流通孔210的加工制造。如图1所示，相邻的两个子换热器20a上的流通孔210一一对应设置。由此，便于浆料穿过流通孔210在反应腔110内径向流动，从而提高了浆料的流动性，有利于提高反应效率和换热效率。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，换热器20沿上下方向(即图1中所示的上下方向)延伸。由此，一方面便于换热器20的布局设置，从而降低生产效率；另一方面，便于冷却介质在换热器20内的流动，有利于提高换热效率。在本发明的另一些实施例中，换热器20也可以倾斜或水平设置在反应腔110内。

根据本发明的一个实施例，冷却介质进口230和冷却介质出口240中的至少一个为多个。换句话说，冷却介质进口230可以具有多个；或者冷却介质出口240具有多个；当然，也可以是冷却介质进口230和冷却介质出口240均具有多个。例如，图7和图8中的示例所示，换热器20的下方可以十字交叉设置有两根连通管250，每根连通管250贯穿连通多个子换热器20a。连通管250的一端可以伸出反应腔110的外部形成冷却介质进口230，冷却介质可以从冷却介质进口230进入到换热器20内。如图8所示，换热器20可以具有两个冷却介质进口230。如图7所示，换热器20的上方同样设置有十字交叉设置的两根连通管250，每根连通管250贯穿连通多个子换热器20a，连通管250的其中一端可以伸出反应腔110的外部形成冷却介质出口240。如图9所示，冷却介质出口240可以具有两个。由此，通过设置多个冷却介质进口230和冷却介质出口240，加快了冷却介质的更新速度，从而进一步加强了冷却介质的冷却降温效果。

根据本发明的一个实施例，通道220的横截面的宽度为D，D满足：45mm≤D≤55mm。经过试验验证，将通道220横截面的宽度设置为45mm≤D≤55mm，可以有效利用反应腔110内的体积布置多个子换热器20a，使反应腔110内的温度维持在适宜温度范围内，以使反应顺利进行。

下面参照图1-图19以四个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的浆态床反应器100。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。

实施例一：

如图1-图5所示，浆态床反应器100包括：壳体10和换热器20。

其中，如图1和图2所示，浆态床反应器100具有壳体10，壳体10限定出反应腔110。反应腔110的高度(即图1和图2中所示的上下方向的高度)为7000mm，内径为600mm。反应腔110内可以通入浆料，浆料可以包括溶剂和催化剂。反应原料气a可以从浆态床反应器100的底部通入到反应腔110内并溶解在溶剂中。在适宜的温度下，反应原料气a在催化剂的作用下可以反应生成相应地反应产物b。例如，以乙炔加氢制取乙烯为例，浆料中的溶剂可以对乙炔具有高选择溶解性，对乙烯具有低选择溶解性。乙炔和氢气从浆态床反应器100的底部通入到反应腔110内，并溶解在溶剂中。当浆料中的乙炔反应生成乙烯时，乙烯可以从浆料中脱离出来，从而降低了乙烯在催化剂表面的浓度，有利于反应的进行。

换热器20设在反应腔110内，如图1和图2所示，换热器20包括七块沿上下方向(如图1中所示的上下方向)延伸的板状子换热器20a，七块子换热器20a在反应腔110内间隔层叠设置将反应腔110分隔为多个子腔室111。

如图1所示，子换热器20a包括外壳21，外壳21限定出通道220，通道220的横截面的宽度为D＝50mm，冷却介质可以在通道220内流动。换热器20的下方(如图1中所示的上下方向)设置有一根连通管250，连通管250的内径为100mm，连通管250的长度为700mm，连通管250贯穿连通各个子换热器20a，且连通管250的一端伸出壳体10的外部形成冷却介质进口230；换热器20的上方(如图1中所示的上下方向)同样设置有一根连通管250，连通管250的内径为100mm，连通管250的长度为700mm。连通管250贯穿连通多个子换热器20a，连通管250的一端伸出壳体10的外部形成冷却介质出口240。

如图1和图2所示，每个子换热器20a上间隔设置有多个圆形流通孔210，流通孔210贯通子换热器20a外壳21相对的两个侧壁。如图2所示，位于反应腔110中心的子换热器20a上以矩阵的形式设置有九个流通孔210。流通孔210的直径为50mm，任意相邻的两个流通孔210之间间距为200mm。任意相邻的两个子换热器20a中，位于其中一个子换热器20a上的多个流通孔210与位于另一个子换热器20a上的多个流通孔210一一对应。

如图1所示，由乙炔和氢气组成的反应原料气a以300Nm³/h流量进入到温度为120-150℃的反应腔110内。浆料内具有溶剂和催化剂，液态溶剂和催化剂组成的浆料在反应原料气a的作用下，在子换热器20a之间的子腔室111内纵向(即图1中所示的上下方向)流动。浆料在纵向流动的同时，通过流通孔210可以在各子腔室111之间的空间进行横向流动，从而实现了浆料在反应腔110内各个方向的流动，增强了浆料的流动效果。

在适宜的温度下，反应原料气a在催化剂的作用下发生反应而生成产品气乙烯b，产品气乙烯b经浆态床反应器100顶部排出收集。反应原料气a在反应时会放出大量的反应热，为了确保反应腔110内温度稳定在120-150℃的温度范围内，向内置于浆态床反应器100内的换热器20内通入温度为25℃、流量为5t/h的低温冷却水c。低温冷却水c经冷却介质进口230进入换热器20后被均匀地分布到各子换热器20a内，通过子换热器20a外壳21等换热面与反应腔110内的浆料换热，低温冷却水c受热升温变成温度为50℃的高温冷却水d并从冷却介质出口240排出，将反应腔110内的热量被移走，确保了浆料温度稳定在120-150℃范围内，防止了飞温的发生。

由此，通过在反应腔110内设置换热器20，换热器20将反应腔110分割为多个子腔室111，增大了冷却介质与浆料间的有效换热面积，从而提高了换热效率。而且，在换热器20上设置有流通孔210，可以增强反应腔110内的流动性。从而，有利于提高反应效率和换热效率，由此，提高了浆态床反应器100的性能。

实施例二：

如图6-图10所示，与实施例一不同的是，在该实施例中，换热器20包括三个环形的子换热器20a。三个子换热器20a沿反应腔110的径向方向间隔分布，位于径向外侧的子换热器20a外套在位于径向内侧的子换热器20a上，相邻的两个环形子换热器20a之间的径向间隔为50mm。沿环形子换热器20a的周向方向均匀间隔设置有多个长方形流通孔210，流通孔210沿上下方向(如图6中所示的上下方向)的长度为100mm。任意相邻的两个子换热器20a上，多个流通孔210沿反应腔110径向方向一一对应设置。由此，可以使浆料和反应原料气a沿反应腔110的径向方向流动，从而提高了反应腔110内的流动效果，有利于提高反应效率和换热效率。

如图8所示，在换热器20的下方设置有十字交叉的连通管250，每根连通管250的内径为100mm，长度为700mm，连通管250的一端伸出反应腔110外部形成冷却介质进口230。在换热器20的上方同样设置有十字交叉的连通管250，每根连通管250的内径为100mm，连通管250的长度为700mm，连通管250的一端伸出至反应腔110的外部形成冷却介质出口240。

如图6所示，反应原料气a从浆态床反应器100的底部进入到反应腔100内。在适宜的反应温度条件下，反应原料气a在催化剂的作用下反应生成产品气乙烯b，产品气乙烯b经浆态床反应器100的顶部排出收集。反应原料气a在反应时会放出大量的反应热，为了确保反应腔100内温度稳定在120-150℃的温度范围内，向内置于反应腔100内的环板式子换热器20a内通入温度为25℃、流量为500Nm³/h的低温空气c，低温空气c经冷却介质进口230进入换热器20后均匀地流入各子换热器20a内。低温空气c通过外壳21等换热面与浆料换热，低温空气c受热升温变成温度为100℃的高温空气d并从冷却介质出口240排出，将反应腔100内浆料的热量移走，确保了浆料温度稳定在120-150℃范围内，防止了飞温的发生。

由此，通过将换热器20设置为三个间隔设置的环形子换热器环板20a，使子换热器20a的单位体积的换热面积曾大，子换热器20a各处换热比较均匀，且子换热器20a间间距较小，使子换热器20a之间的空间宽度较小，从而，有效提高了换热效率。而且由于子换热器20a为环形，与浆态床反应器100的横截面结构相似，有效改善了反应腔100内浆料的流动状态。另外，由于子换热器20a上设有流通孔210，使浆料既可以在子腔室111内纵向流动，又可以在不同子腔室111间内横向流动，确保了浆料在反应腔100内各个方向的流动。而且，换热器20具有两个冷却介质进口230和两个冷却介质出口240，可以提高换热器20内冷却介质的更新速度，进一步提高了冷却介质的冷却效果。

实施例三：

如图11-图15所示，与实施例一不同的是，在该实施例中，换热器20包括五块波纹板状的子换热器20a。五块波纹板状的子换热器20a沿上下方向(如图11中所示的上下方向)延伸，且间隔设置在反应腔110内，将反应腔110分割为多个子腔室111。相邻的两块波纹板之间的最短距离为50mm。每个波纹板上均匀间隔设置有多个圆形流通孔210，圆形流通孔210的直径为50mm，相邻的两个流通孔210之间的间隔为200mm，任意相邻的子换热器20a上的多个流通孔210一一对应设置。

由此，通过设置波纹板状的子换热器20a，进一步增大了冷却介质与浆料间的热交换面积。由此，可以进一步提高换热效率。

实施例四：

如图16-图19所示，与实施例一不同的是，在该实施例中，换热器20包括三个环形的波纹板状子换热器20a，三个波纹板状的子换热器20a沿反应腔110的径向方向间隔分布，位于径向外侧的子换热器20a外套在位于径向内侧的子换热器20a上。沿环形子换热器20a的周向方向均匀间隔设置有多个流通孔210，任意相邻的两个子换热器20a上，多个流通孔210一一对应设置。由此，可以使浆料和反应原料气a沿反应腔110的径向方向流动，从而提高了反应腔110内浆料的流动效果，有利于提高反应效率和换热效率。

如图18所示，在换热器20的下方设置有十字交叉的连通管250，每根连通管250的内径为100mm，长度为700mm，连通管250的一端伸出至反应腔110的外部形成冷却介质进口230。在换热器20的上方同样设置有十字交叉的连通管250，每根连通管250的内径为100mm，长度为700mm，连通管250的一端伸出至反应腔110的外部形成冷却介质出口240。由此，换热器20可以具有两个冷却介质进口230和两个冷却介质出口240。

由此，通过将换热器20设置为多个间隔设置的环形子换热器20a换热器20，可以增大换热器20的热交换面积。而且，子换热器20a换热器20设置为环形波纹板状，可以进一步增大换热器20的换热面积，从而提高了冷却介质的冷却效果。另外，将换热器20设置两个冷却介质进口230和两个冷却介质出口240，可以提高换热器20内冷却介质的更新速度，由此，可以进一步提高冷却介质的冷却降温效果。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种浆态床反应器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有反应腔；和

设在所述反应腔内的换热器，所述换热器将所述反应腔分隔为多个子腔室，所述换热器上设有用于连通相邻的两个所述子腔室的流通孔，所述换热器位于所述反应腔内，所述换热器内具有供冷却介质流动的通道，所述通道具有冷却介质进口和冷却介质出口，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口与所述反应腔外部均连通。

2.根据权利要求1所述的浆态床反应器，其特征在于，所述换热器包括多个彼此连通的子换热器，任意相邻的两个所述子换热器连通。

3.根据权利要求2所述的浆态床反应器，其特征在于，所述子换热器包括外壳，所述外壳限定出所述通道，所述流通孔位于所述外壳相对的两个侧壁上。

4.根据权利要求2所述的浆态床反应器，其特征在于，所述子换热器呈平板状或波纹板状，多个所述子换热器层叠设置且彼此间隔开。

5.根据权利要求2所述的浆态床反应器，其特征在于，所述子换热器呈环形，多个所述子换热器沿所述反应腔的径向方向间隔分布，位于径向外侧的所述子换热器外套在位于径向内侧的所述子换热器上。

6.根据权利要求2所述的浆态床反应器，其特征在于，所述换热器还包括连通管，所述连通管用于连通任意相邻的两个所述子换热器。

7.根据权利要求2所述的浆态床反应器，其特征在于，任意相邻的两个所述子换热器中，每个所述子换热器上具有多个间隔开的所述流通孔，位于其中一个所述子换热器上的多个所述流通孔与位于另一个所述子换热器上的多个所述流通孔一一对应。

8.根据权利要求1所述的浆态床反应器，其特征在于，所述换热器沿上下方向延伸。

9.根据权利要求1所述的浆态床反应器，其特征在于，所述冷却介质进口和所述冷却介质出口中的至少一个为多个。

10.根据权利要求1所述的浆态床反应器，其特征在于，所述通道的横截面的宽度为D，且所述D满足：45mm≤D≤55mm。