CN108543500B - 液相用的管道催化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液相用的管道催化反应装置，液相用的管道催化反应装置，包括反应管道，所述反应管道包括减速支管和反应支管；所述减速支管内设有若干段瓷球节，所述反应支管内平行设置若干块隔板，所述隔板上设有溢流板和开设有筛孔。本催化反应器在减速支管内设置瓷球直径逐渐增大的瓷球节，通过物理方式实现降低液相反应物的流速，在反应支管内平行设置若干块隔板，由于溢流板的阻挡，有效延长液相反应物与催化剂接触时间，液相反应物经过一块隔板，就反应一次，使反应物充分反应，提高产物量，将输送与反应结合为一体，缩短总的反应时间，且本催化反应装置结构简单，易于制造实现，经济成本低，实用性好，适宜广泛推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学反应设备，具体涉及一种液相用的管道催化反应装置。
背景技术
固定床反应器，又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右，堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。
目前，固定床反应器进行液相催化反应时，通过管道将液相反应物输送到固定床反应器中，由于液相反应物的流速过快，导致其与催化剂的接触时间短暂，造成液相反应物不能充分反应，因此产物量不高。若需要对液相反应物的流速进行减速，就得更换大直径的输送管或借助其它输送驱动提供阻力，一方面管道难以安装，另一方面大大增加了设备成本。此外，需要通过管道输送反应物后再在固定床反应器中反应，输送与反应分别进行，不仅反应时间长，而且经济成本高。
增大了反应物与催化剂的接触时间，提高了效率。增大了反应物的转化率，降低了装置成本，减少了总的反应时间
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种液相用的管道催化反应装置，本催化反应器设置横折结构的管道作为反应器，在减速支管内设置瓷球直径逐渐增大的瓷球节，通过物理方式实现降低液相反应物的流速，在反应支管内平行设置若干块隔板，由于溢流板的阻挡，有效延长液相反应物与催化剂接触时间，液相反应物经过一块隔板，就反应一次，使反应物充分反应，提高产物量，将输送与反应结合为一体，缩短总的反应时间，且本催化反应装置结构简单，易于制造实现，经济成本低，实用性好，适宜广泛推广。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：
液相用的管道催化反应装置，包括反应管道，所述反应管道包括水平横向设置的减速支管和倾斜向下设置的反应支管；所述减速支管内设有若干段瓷球节，所述瓷球节均是在减速支管内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球节的瓷球直径从前往后依次增大设置；所述反应支管内平行设置若干块隔板，所述隔板与反应支管配合连接，所述隔板的上表面竖向设有一溢流板，所述溢流板将隔板的上表面分成两部分，一部分用于填充催化剂，另一部分上开设满筛孔。
作为优选技术方案，为了便于更换减速支管内的不同瓷球，以适用于不同的液相反应物，使反应管道灵活多变，扩大反应管道使用范围，所述减速支管上、且对应每段瓷球节处均开设有置物孔，所述置物孔可开闭设置。
作为优选技术方案，为了能够实现液相反应物的减速，同时便于实现所有瓷球节，所述瓷球节设置为3段。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本催化反应器设置横折结构的管道作为反应器，在减速支管内设置瓷球直径逐渐增大的瓷球节，通过物理方式实现降低液相反应物的流速，在反应支管内平行设置若干块隔板，由于溢流板的阻挡，有效延长液相反应物与催化剂接触时间，液相反应物经过一块隔板，就反应一次，使反应物充分反应，提高产物量，将输送与反应结合为一体，缩短总的反应时间，且本催化反应装置结构简单，易于制造实现，经济成本低，实用性好，适宜广泛推广。
2、设置可开闭的置物孔，便于更换减速支管内的不同瓷球，以适用于不同的液相反应物，使反应管道灵活多变，扩大反应管道使用范围。
3、瓷球节的段数设置科学合理，能够实现液相反应物的减速，同时便于实现所有瓷球节。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
附图标号：1、反应管道，1-1、减速支管，1-2、反应支管，2、瓷球节，3、隔板，4、溢流板，5、筛孔，6、置物孔，6-1、孔盖。
具体实施方式
如图1所示提出本发明一种具体实施例，液相用的管道催化反应装置，包括反应管道1，所述反应管道1包括水平横向设置的减速支管1-1和倾斜向下设置的反应支管1-2，所述减速支管1-1的前端连接液相反应物输送系统，所述反应支管1-1的后端连接生成物回流系统，本实施例设置减速支管1-1与反应支管1-2均圆筒空心状、且直径相等，且为了保证整个反应管道的强度，减速支管1-1与反应支管1-2一体成型；所述减速支管1-1内设有若干段瓷球节2，所述瓷球节2均是在减速支管1-1内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球节2的瓷球直径从前往后依次增大设置；所述反应支管1-2内平行设置若干块隔板3，本实施例设置3块隔板3，所述隔板3与反应支管1-2配合连接，本实施设置隔板3刚好卡嵌在反应支管1-2的内部，则隔板3呈圆状、且其直径与反应支管1-2的内径相等，所述隔板3的上表面竖向设有一溢流板4，所述溢流板4将隔板3的上表面分成两部分，一部分用于填充催化剂，另一部分上开设满筛孔5，所述筛孔5用于渗流生成物和没反应的液相反应物，本实施例设置筛孔5呈圆孔状、且均匀布满于隔板3的一部分表面上，本实施例设置溢流板4在隔板3的右侧，则填充催化剂的表面积大于开设筛孔5的表面积，液相反应物与催化剂进行接触反应后，渗流过溢流板4再经过筛孔5与下一个隔板3接触，重复上述的动作反应。本实施例为了使整个反应装置可以加热、蒸发、冷却，必要时在反应管道1上相应地设有实现上述功能的构件。本实施设置的瓷球具有耐高温高压、吸水率低、化学性能稳定的特点。能经受酸、碱及其它有机溶剂的腐蚀，并能经受生产过程中出现的温度变化。
所述减速支管1-1上、且对应每段瓷球节2处均开设有置物孔6，所述置物孔6可开闭设置，本实施例通过在减速支管1-1上设有置物孔6，所述置物孔6上可开闭设有与其配合连接的孔盖6-1，进而实现置物孔6的可开闭，便于更换减速支管1-1内的不同瓷球，以适用于不同的液相反应物，使反应管道1灵活多变，扩大反应管道1使用范围。
所述瓷球节2设置为3段，则瓷球的直径总共有3种，若瓷球节2和段数设置过少，无法确保液相反应物的减速，若瓷球2的段数设置过多，造成难以实现多段数的瓷球节2，瓷球节2均设置为3段，一方面既实现液相反应物的减速，另一方面便于所有瓷球节2，保证整个反应器的工艺简单。
本发明使用时：减速支管1-1的前端连接液相反应物输送系统，反应支管1-1的后端连接生成物回流系统，液相反应物经过瓷球节2时，由于瓷球节2的瓷球直径从前往后依次增大，进而使液体反应物的流速慢慢变小，减速的液相反应物进入倾斜向下设置的反应支管1-2，与隔板3上的催化剂接触后进行反应，随着生成物和还没有反应的反应物的越来越多，渗透过溢流板5再通过筛孔4流入下一个隔板3，进行再一次反应，从而使反应充分，生成物的量高。
当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.液相用的管道催化反应装置，其特征在于：包括反应管道(1)，所述反应管道(1)包括水平横向设置的减速支管(1-1)和倾斜向下设置的反应支管(1-2)，所述减速支管(1-1)与反应支管(1-2)均圆筒空心状、且直径相等，且所述减速支管(1-1)与反应支管(1-2)一体成型；所述减速支管(1-1)内设有若干段瓷球节(2)，所述瓷球节(2)均是在减速支管(1-1)内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球节(2)的瓷球直径从前往后依次增大设置；所述反应支管(1-2)内平行设置若干块隔板(3)，所述隔板(3)与反应支管(1-2)配合连接，所述隔板(3)的上表面竖向设有一溢流板(4)，所述溢流板(4)将隔板(1)的上表面分成两部分，一部分用于填充催化剂，另一部分上开设满筛孔(5)。
2.根据权利要求1所述的液相用的管道催化反应装置，其特征在于：所述减速支管(1-1)上、且对应每段瓷球节(2)处均开设有置物孔(6)，所述置物孔(6)设置为可开闭。
3.根据权利要求1或2所述的液相用的管道催化反应装置，其特征在于：所述瓷球节(2)设置为3段。
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