CN108554323A - 管道式液相催化反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种管道式液相催化反应装置，包括反应管道，所述反应管道内填充有催化剂；所述反应管道前端设有减速带、后端设有加速带。本催化反应装置设置管道作为反应装置，将输送与反应结合为一体，在管道内先设置由直径逐渐增大的瓷球群组成减速带，通过物理方式实现降低液相反应物的流速，进而延长液相反应物与催化剂接触时间，反应物充分反应，提高产物量，在管道内还设置由直径逐渐减小的瓷球群组成加速带，通过物理方式实现增大产物流速，大大提高反应效率，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，具体涉及一种管道式液相催化反应装置。
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。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种管道式液相催化反应装置，本催化反应装置设置管道作为反应装置，将输送与反应结合为一体，在管道内先设置由直径逐渐增大的瓷球群组成减速带，通过物理方式实现降低液相反应物的流速，进而延长液相反应物与催化剂接触时间，反应物充分反应，提高产物量，在管道内还设置由直径逐渐减小的瓷球群组成加速带，通过物理方式实现增大产物流速，大大提高反应效率，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：
管道式液相催化反应装置，包括反应管道，所述反应管道内填充有催化剂；所述反应管道内、且位于催化剂的前端设有减速带，所述减速带包括若干段瓷球节，所述瓷球节均是在反应管道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；所述反应管道内、且位于催化剂的后端设有加速带，所述加速带包括若干段瓷球支，所述瓷球支均是在反应管道内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球支的瓷球直径从前往后依次减小设置。
作为优选技术方案，为了便于更换反应管道内的催化剂和不同瓷球，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，所述反应管道上、且分别对应催化剂和瓷球节以及瓷球支均开设有一置物孔，所述置物孔可开闭设置。
作为优选技术方案，为了实现液相反应物的减速和生成物的加速，同时便于实现由瓷球节组成的减速带和由瓷球支组成的加速带，所述瓷球节和瓷球支均设置为3段。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本催化反应装置设置管道作为反应装置，将输送与反应结合为一体，在管道内先设置由直径逐渐增大的瓷球群组成减速带，通过物理方式实现降低液相反应物的流速，进而延长液相反应物与催化剂接触时间，反应物充分反应，提高产物量，在管道内还设置由直径逐渐减小的瓷球群组成加速带，通过物理方式实现增大产物流速，大大提高反应效率，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，便于更换反应管道内的催化剂和不同瓷球，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、瓷球节和瓷球支的段数设置科学合理，实现液相反应物的减速和生成物的加速，同时便于实现由瓷球节组成的减速带和由瓷球支组成的加速带。
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，2、催化剂，3、减速带，3-1、瓷球节，4、加速带，4-1、瓷球支，5、置物孔，5-1、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，管道式液相催化反应装置，包括呈圆筒空心的反应管道1，所述反应管道1内填充有催化剂2，为了提高整个反应管道1的利用率，催化剂1最好填充在反应管道1的中心处；所述反应管道1内、且位于催化剂2的前端设有减速带3，所述减速带3包括若干段瓷球节3-1，所述瓷球节3-1均是在反应管道1内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球节3-1的瓷球直径从前往后依次增大设置；所述反应管道1内、且位于催化剂2的后端设有加速带4，所述加速带4包括若干段瓷球支4-1，所述瓷球支4-1均是在反应管道1内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球支4-1的瓷球直径从前往后依次减小设置，则所有瓷球节3-1与所有瓷球支4-1的直径大小变化刚好相反，本实施例设置所有瓷球节3-1与所有瓷球支4-1的直径以催化剂2为中心镜像分布，本实施例设置反应管道1的前端连接液相反应物输送系统，反应管道1的后端连接液相生成物回收系统。本实施设置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。
所述反应管道1上、且分别对应催化剂2和瓷球节3-1以及瓷球支4-1均开设有一置物孔5，所述置物孔5可开闭设置，本实施例通过在反应管道2上设有置物孔5，所述置物孔5上可开闭设有与其配合连接的孔盖5-1，进而实现置物孔5的可开闭，便于更换反应管道1内的催化剂1和不同瓷球，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3-1和瓷球支4-1均设置为3段，若瓷球节3-1和瓷球支4-1的数量设置过少，无法确保液相反应物的减速和生成物的加速，若瓷球节3-1和瓷球支4-1的数量设置过多，造成难以实现由瓷球节3-1组成的减速带3和由瓷球支4-1组成的加速带4，瓷球节3-1和瓷球支4-1均设置为3段，一方面既实现液相反应物的减速和生成物的加速，另一方面便于实现由瓷球节3-1组成的减速带3和由瓷球支4-1组成的加速带4。
本发明使用时：反应管道1的前端连接液相反应物输送系统，反应管道1的后端连接液相生成物回收系统，液相反应物流经减速带3时，由于瓷球节3-1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，减速后的液体反应物与催化剂2接触，延长接触时间，进而使反应物反应充分，提高产物量，产物经过加速带4，由于瓷球支4-1的瓷球直径从前往后依次减小，减小产物的流动阻力，实现产物的流速变大，大大缩减总的反应时间。
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.管道式液相催化反应装置，其特征在于：包括反应管道(1)，所述反应管道(1)内填充有催化剂(2)；所述反应管道(1)内、且位于催化剂(2)的前端设有减速带(3)，所述减速带(3)包括若干段瓷球节(3-1)，所述瓷球节(3-1)均是在反应管道(1)内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球节(31)的瓷球直径从前往后依次增大设置；所述反应管道(1)内、且位于催化剂(2)的后端设有加速带(4)，所述加速带(4)包括若干段瓷球支(4-1)，所述瓷球支(4-1)均是在反应管道内塞满同一直径的瓷球，所述瓷球支(4-1)的瓷球直径从前往后依次减小设置。
2.根据权利要求1所述的管道式液相催化反应装置，其特征在于：所述反应管道(1)上、且分别对应催化剂(2)和瓷球节(3-1)以及瓷球支(4-1)均开设有一置物孔(5)，所述置物孔(5)可开闭设置。
3.根据权利要求1或2所述的管道式液相催化反应装置，其特征在于：所述瓷球节(3-1)和瓷球支(4-1)均设置为3段。
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