CN107008218A - 一种内热式盐浴反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内热式盐浴反应器，包括反应器本体，其特征在于，还包括熔盐夹套及设于熔盐夹套内的内套筒，内套筒依靠上下支腿固定在反应器本体外，熔盐夹套与内套筒之间形成有可容纳电加热棒的环形空间，中间内套筒底部内外连通，环形空间与内套筒内均为熔盐装填区，装填有熔盐，熔化后的熔盐液位没过内套筒的上边缘。本发明为大、中、小型高温强放热反应器或有防爆要求的反应装置提供了一种新型且简便易行的内热式盐浴加热方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种内热式盐浴反应器，属于反应管加热技术范畴。
背景技术
管式反应器普遍应用于石油炼制、石油化工、煤化工、环境保护等领域的大、中、小规模的试验装置中，以实现气固、液固、气液固等多相反应过程，用于评价筛选催化剂的性能。常规的管式反应器大都采用电炉加热，电炉加热的优点是可以加热的温度较高(600℃以上)，但是缺点也显而易见：一是无法实现防爆，现在各行业对安全要求日益严格，越来越多的工程项目需要满足防爆要求；二是对于反应剧烈的强放热反应电炉加热温度控制滞后，容易飞温，导致催化剂结焦失活，最终实验失败。除电炉加热外，采用水浴、油浴加热的夹套式反应器也较为常见，二者原理类似，因采用外循环的热载体，都具有传热效率好，散热快的优点，缺点在于使用温度的限制：一般水浴应用于100℃以下的反应过程，油浴应用于300℃以下的反应。温度过高时，导热油的热稳定性变差，会发生热裂解反应，生成易挥发及低闪点的低聚物，降低热传导效率。
近年来工业上逐渐开始探索新的导热媒介以弥补300～500℃温度区间的空白。高温熔盐作为一种新型热载体，具有热容大、传热系数高、热稳定性好、使用周期长、成本低、安全性能可靠等优特点，也是导热油的优良替代品。对于强放热反应，熔盐可以将大量反应热吸收，因其热容大、传热系数高，与电炉或其他热媒介相比，熔盐自身因吸热带来的温升小，可有效控制反应温度。工业上规模较大的反应器，熔盐反应系统一般类似于导热油循环系统，需设置一个外置的熔盐槽用于加热熔化盐，再通过泵将熔盐输送至反应器夹套内最后返回熔盐槽。配置一套熔盐循环加热系统，会额外增加项目费用，且对于规模中等或小规模的反应器，熔盐量较小也无法实现外循环。
内热式盐浴反应器是将熔盐直接放置在反应器的外夹套中，利用电加热棒将熔盐加热升温熔化后为反应器提供热源。内热式熔盐没有外循环，熔化后的盐是静态的，温度传导不均匀，常规会设置搅拌桨，使熔盐流动起来，加速热传导，但搅拌桨的加入要求反应器外夹套外形特殊设计，包括反应器、电加热棒、搅拌桨等的相对位置、搅拌桨的深入长度、高温搅拌电机的设计选型等，影响盐浴反应器设计的因素很多，实施起来困难较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要机械搅拌，便可实现熔盐内部强制对流的内热式盐浴反应器。
为了达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种内热式盐浴反应器，包括反应器本体，其特征在于，还包括熔盐夹套及设于熔盐夹套内的内套筒，内套筒依靠上下支腿固定在反应器本体外，熔盐夹套与内套筒之间形成有可容纳电加热棒的环形空间，中间内套筒底部内外连通，环形空间与内套筒内均为熔盐装填区，装填有熔盐，熔化后的熔盐液位没过内套筒的上边缘。
优选地，所述熔盐夹套的顶部法兰盖上设有电加热棒插入孔，所述电加热棒经由电加热棒插入孔插入所述环形空间内。
优选地，所述内套筒通过顶部的限位支腿和底部支腿固定在所述熔盐夹套内。
优选地，所述底部支腿为方形、条形或圆柱形，数量为三个或多个。
本发明提出的一种内热式盐浴反应器的结构，其关键在于中间内套筒。电加热棒位于套筒外侧，外侧温度势必高于套筒内侧，该套筒的存在，迫使套筒内外侧的熔盐因为温度差形成对流，强制熔盐扰动，起到搅拌的作用。在无机械搅拌的内热式盐浴反应器的设计中，内套筒的设置可起到一定程度的搅拌效果，强制熔盐对流，利于温度的传导。另一方面，只需采购满足防爆要求的电加热棒便可实现盐浴反应器的防爆。
本发明为大、中、小型高温强放热反应器或有防爆要求的反应装置提供了一种新型且简便易行的内热式盐浴加热方式。
附图说明
图1为本发明提供的一种内热式盐浴反应器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明提供的一种内热式盐浴反应器包括反应器本体1、外部的熔盐夹套2、位于中间的内套筒3、内套筒3顶部的限位支腿4、内套筒3的底部支腿5、电加热棒插入孔6等。
底部支腿5的数量可为3个或多个，形状可为方形、条形、或圆柱形，保证熔化后的熔盐有足够的通过空间，可以在中间内套筒3的内外侧形成对流即可。内套筒3的高度要保证总的熔盐加入量熔化后的液位能没过内套筒3的上边缘。内套筒3通过顶部的限位支腿4和底部支腿5固定，保证正常使用时内套筒3的位置不发生偏移。
内热式盐浴反应器的电加热棒从电加热棒插入孔6插入，插入后的电加热棒位于熔盐夹套2和内套筒3的环形空间之间。
Claims (4)
1.一种内热式盐浴反应器，包括反应器本体(1)，其特征在于，还包括熔盐夹套(2)及设于熔盐夹套(2)内的内套筒(3)，内套筒(3)依靠上下支腿固定在反应器本体(1)外，熔盐夹套(2)与内套筒(3)之间形成有可容纳电加热棒的环形空间，中间内套筒(3)底部内外连通，环形空间与内套筒(3)内均为熔盐装填区，装填有熔盐，熔化后的熔盐液位没过内套筒(3)的上边缘。
2.如权利要求1所述的一种内热式盐浴反应器，其特征在于，所述熔盐夹套(2)的顶部法兰盖上设有电加热棒插入孔(6)，所述电加热棒经由电加热棒插入孔(6)插入所述环形空间内。
3.如权利要求1所述的一种内热式盐浴反应器，其特征在于，所述内套筒(3)通过顶部的限位支腿(4)和底部支腿(5)固定在所述熔盐夹套(2)内。
4.如权利要求4所述的一种内热式盐浴反应器，其特征在于，所述底部支腿(5)为方形、条形或圆柱形，数量为三个或多个。
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| CN109520301A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-26 | 迈瑞尔实验设备（上海）有限公司 | 一种平行反应器用盐浴加热炉 |
| CN110003962A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-12 | 沈阳航空航天大学 | 一种轴向固定床甲烷化反应器 |
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2017
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