CN110559954B - 用于顺酐制备的节能型固定床反应器 - Google Patents

Abstract

用于顺酐制备的节能型固定床反应器，包括罐体，罐体内设有两气体分布板，气体分布板之间设有填料管，第一转轴和第二转轴的下端均固定安装第三齿轮，罐体内底部设有数个第二齿圈、第三齿圈，第二齿圈分别与对应的第三齿轮啮合，罐体的外周底部开设通透的轴孔，第二齿圈、第三齿圈分别与对应的第四齿轮啮合，传动轴的外端分别连接动力装置，开关分别与对应的动力装置电路连接。本发明能够在不停工的状态下实现催化剂的更换，能够省去停工更换催化剂和预热罐体的时间，有利于提高产能，且罐体内能够处于较为稳定的温度环境，能够省去再次预热罐体所需的能源，更为节能环保。

Description

用于顺酐制备的节能型固定床反应器

技术领域

本发明属于化工设备领域，具体地说是一种用于顺酐制备的节能型固定床反应器。

背景技术

目前，在顺酐的制备中，固定床工艺仍是目前技术最成熟、应用最广泛的工艺，固定床反应器中，列管式的固定床反应器是氧化系统的关键核心设备，管内或管间布置催化剂，载热体流经管间或管内进行加热或冷却，但当催化剂参与反应失效后，催化剂的更换的较为麻烦，催化剂更换的过程中必须停止原料供入，这就降低了顺酐的产能，不符合时代的需求。

发明内容

本发明提供一种用于顺酐制备的节能型固定床反应器，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

用于顺酐制备的节能型固定床反应器，包括罐体，罐体内设有两气体分布板，气体分布板之间设有填料管，罐体的外周设有熔盐上通道和熔盐下通道，罐体的顶面设有进料管，罐体的底面设有出料管，其特征在于：罐体的内壁顶部轴承连接第一齿圈的外周，第一齿圈的内圈固定安装数个挡板和数个筛板，挡板和筛板的底面均与上方的气体分布板的顶面接触，挡板和筛板交错分布，罐体内设有第一齿轮，第一齿轮位于第一齿圈的上方且与之啮合，第一齿轮的外侧通过连接轴连接第二齿轮，罐体的外周顶部固定安装推杆，推杆的活动端固定连接齿条的一端，齿条与第二齿轮啮合，罐体的外周顶部固定安装两个开关，齿条的一端固定安装T型块，罐体顶部固定安装数个第一竖管和数个第二竖管，第一竖管和第二竖管交错分布，第一竖管和第二竖管分别与对应的填料管的中心线共线，下方的气体分布板的底面通过轴承安装数个第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴交错分布，第一转轴和第二转轴的上部分别固定安装螺旋网板，螺旋网板均位于对应的填料管内，第一转轴和第二转轴的下端均固定安装第三齿轮，罐体内底部设有数个第二齿圈、第三齿圈，第二齿圈分别与对应的第三齿轮啮合，罐体的外周底部开设通透的轴孔，轴孔的内壁分别通过轴承连接传动轴的外周，传动轴的内端分别固定安装数个第四齿轮，第二齿圈、第三齿圈分别与对应的第四齿轮啮合，传动轴的外端分别连接动力装置，开关分别与对应的动力装置电路连接。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的动力装置为电机，电机的输出轴均固定安装第五齿轮，传动轴的外端均固定安装第六齿轮，第五齿轮分别与对应的第六齿轮啮合。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的第二齿圈、第三齿圈的外周均固定安装轴承，第二齿圈位于第三齿圈上方，第二齿圈对应的轴承与下方的气体分布板的底面固定连接，第三齿圈对应的轴承与罐体的内壁底部固定连接，第二齿圈与第一转轴对应的第三齿轮啮合，第三齿圈与第二转轴对应的第三齿轮啮合。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的轴孔的内壁分别通过数个密封轴承连接传动轴的外周。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的罐体的底面开设数个通透的卸料孔。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的出料管的上端位于罐体内。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的出料管的外周固定安装锥形结构的导料板。

如上所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，所述的推杆为液压杆。

本发明的优点是：投入使用前，打开第一电磁阀和第二电磁阀，通过第一竖管和第二竖管向填料管内添加催化剂，然后关闭第一、第二电磁阀，调节挡板和筛板的位置，通过推杆来实现，当推杆完全伸展或收缩时，筛板的筛孔均与填料管同轴，原料从进料管进入罐体内后仅能通过筛孔进入对应的填料管内，筛孔的数量为填料管的一半，即原料进入罐体内与一半的催化剂进行反应，当进行反应的催化剂失效后（可通过监测出料管的出料量来判断，运用现有技术中的流量计即可实现，再次不做赘述），用户手动控制推杆改变状态（如收缩），推杆带动齿条移动，齿条带动第二齿轮转动，第二齿轮通过连接轴带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第一齿圈转动，推杆状态改变后，挡板移动至失效催化剂对应的填料管的上方，原料即可从未使用的催化剂所在的填料管内穿过，同时，T型块碰触对应的开关，对应的动力装置电路接通，动力装置带动传动轴转动，传动轴带动对应的第四齿轮转动，第四齿轮带动第二齿圈或第三齿圈转动，第二齿圈或第三齿圈能够带动第三齿轮转动，即第一转轴或第二转轴转动，螺旋网板随之转动能够起到绞龙的效果，从而能够将填料管内的催化剂导出（如初始状态第一竖管与筛孔、第一转轴同轴，此状态对应第二齿圈，第二齿圈处于静止状态，那么当推杆状态改变时，第二竖管与筛孔、第二转轴同轴，电路导通后第二齿圈转动，即第一竖管对应的填料管内的催化剂卸下，当筛孔再次对应第一竖管时，用户打开第一电磁阀向填料管内补充催化剂，反之则卸下第二竖管对应的填料管内的催化剂）。本发明能够在不停工的状态下实现催化剂的更换，能够省去停工更换催化剂和预热罐体的时间，有利于提高产能，且罐体内能够处于较为稳定的温度环境，能够省去再次预热罐体所需的能源，更为节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的局部放大图；图4是图1的B向视图的放大图；图5是图1的局部放大图；图6是图1的C向视图的放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

用于顺酐制备的节能型固定床反应器，如图所示，包括罐体1，罐体1内设有两气体分布板2，气体分布板2之间设有填料管3，填料管3分别同时与两个气体分布板2固定连接，填料管3的上下两端均与外界相通，罐体1的外周设有熔盐上通道4和熔盐下通道5，罐体1的顶面设有进料管6，罐体1的底面设有出料管7，其特征在于：罐体1的内壁顶部轴承连接第一齿圈8的外周，第一齿圈8的顶面设齿，第一齿圈8的内圈固定安装数个挡板9和数个筛板10，挡板9和筛板10均为扇形结构，挡板9和筛板10的顶、底面面积相同，挡板9和筛板10的大弧面与第一齿圈8的内圈固定连接，筛板10的筛孔与填料管3的孔径相同，且筛孔均能与对应的填料管3的中心线共线，挡板9和筛板10的底面均与上方的气体分布板2的顶面接触，挡板9和筛板10交错分布，罐体1内设有第一齿轮11，第一齿轮11位于第一齿圈8的上方且与之啮合，第一齿轮11的外侧通过连接轴连接第二齿轮12，第二齿轮12位于罐体1外，罐体1的外周顶部开设通孔，连接轴从通孔内穿过且与之通过密封轴承连接，第一齿轮11、连接轴和第二齿轮12的中心线共线，罐体1的外周顶部固定安装推杆13，推杆13的活动端固定连接齿条14的一端，齿条14与第二齿轮12啮合，罐体1的外周顶部固定安装两个开关15，两个开关15呈前后分布，开关15均为延时开关，以使电路通电一定时间后断开，齿条14的一端固定安装T型块16，T型块16的一端与齿条14固定连接，T型块16的另两端能够分别与对应的开关15接触，罐体1顶部固定安装数个第一竖管17和数个第二竖管18，第一竖管17和第二竖管18内为催化剂，第一竖管17和第二竖管18均贯穿罐体1且与之固定连接，第一竖管17和第二竖管18交错分布，第一竖管17的外部均固定安装第一电磁阀，第二竖管18的外部均固定安装第二电磁阀，第一竖管17和第二竖管18分别与对应的填料管3的中心线共线，下方的气体分布板2的底面通过轴承安装数个第一转轴19和第二转轴20，第一转轴19和第二转轴20交错分布，第一转轴19和第二转轴20的数量和等于填料管3的数量，第二转轴20的长度大于第一转轴19，第一转轴19和第二转轴20的上部分别固定安装螺旋网板21，螺旋网板21的孔径小于催化剂的粒径，螺旋网板21均位于对应的填料管3内，第一转轴19和第二转轴20的下端均固定安装第三齿轮22，罐体1内底部设有数个第二齿圈23、第三齿圈24，第二齿圈23、第三齿圈24均与罐体1的中心线共线，第二齿圈23的直径从外向内依次递减，第三齿圈24的直径从外向内依次递减，第二齿圈23分别与对应的第三齿轮22啮合，罐体1的外周底部开设通透的轴孔25，轴孔25的内壁分别通过轴承连接传动轴26的外周，传动轴26的内端分别固定安装数个第四齿轮27，第二齿圈23、第三齿圈24分别与对应的第四齿轮27啮合，传动轴26的外端分别连接动力装置，动力装置均与电源电路连接，开关15分别与对应的动力装置电路连接。投入使用前，打开第一电磁阀和第二电磁阀，通过第一竖管17和第二竖管18向填料管3内添加催化剂，然后关闭第一、第二电磁阀，调节挡板9和筛板10的位置，通过推杆13来实现，当推杆13完全伸展或收缩时，筛板10的筛孔均与填料管3同轴，原料从进料管6进入罐体1内后仅能通过筛孔进入对应的填料管3内，筛孔的数量为填料管3的一半，即原料进入罐体1内与一半的催化剂进行反应，当进行反应的催化剂失效后（可通过监测出料管7的出料量来判断，运用现有技术中的流量计即可实现，再次不做赘述），用户手动控制推杆13改变状态（如收缩），推杆13带动齿条14移动，齿条14带动第二齿轮12转动，第二齿轮12通过连接轴带动第一齿轮11转动，第一齿轮11带动第一齿圈8转动，推杆13状态改变后，挡板9移动至失效催化剂对应的填料管3的上方，原料即可从未使用的催化剂所在的填料管3内穿过，同时，T型块16碰触对应的开关15，对应的动力装置电路接通，动力装置带动传动轴26转动，传动轴26带动对应的第四齿轮27转动，第四齿轮27带动第二齿圈23或第三齿圈24转动，第二齿圈23或第三齿圈24能够带动第三齿轮22转动，即第一转轴19或第二转轴20转动，螺旋网板21随之转动能够起到绞龙的效果，从而能够将填料管3内的催化剂导出（如初始状态第一竖管17与筛孔、第一转轴19同轴，此状态对应第二齿圈23，第二齿圈23处于静止状态，那么当推杆13状态改变时，第二竖管18与筛孔、第二转轴20同轴，电路导通后第二齿圈23转动，即第一竖管17对应的填料管3内的催化剂卸下，当筛孔再次对应第一竖管17时，用户打开第一电磁阀向填料管3内补充催化剂，反之则卸下第二竖管18对应的填料管3内的催化剂）。本发明能够在不停工的状态下实现催化剂的更换，能够省去停工更换催化剂和预热罐体1的时间，有利于提高产能，且罐体1内能够处于较为稳定的温度环境，能够省去再次预热罐体1所需的能源，更为节能环保。

具体而言，如图1所示，本实施例所述的动力装置为电机28，电机28均固定安装于罐体1外周，电机28的输出轴均固定安装第五齿轮29，传动轴26的外端均固定安装第六齿轮30，第五齿轮29分别与对应的第六齿轮30啮合。第五齿轮29的直径大于第六齿轮30的直径，从而能够提高传动轴26的转速，以使第二齿圈23、第三齿圈24的转速更快，从而达到进一步提高第一转轴19和第二转轴20转速的目的，能够更快将填料管3内的催化剂导出。

具体的，如图1所示，本实施例所述的第二齿圈23、第三齿圈24的外周均固定安装轴承，第二齿圈23位于第三齿圈24上方，第二齿圈23对应的轴承与下方的气体分布板2的底面固定连接，第三齿圈24对应的轴承与罐体1的内壁底部固定连接，第二齿圈23与第一转轴19对应的第三齿轮22啮合，第三齿圈24与第二转轴20对应的第三齿轮22啮合。该结构能够稳固第二齿圈23和第三齿圈24，且不会影响第二齿圈23和第三齿圈24的转动过程，第二齿圈23的内圈和底面均设齿，第三齿圈24的内圈和顶面均设齿，第四齿轮27均位于第二齿圈23和第三齿圈24之间，有利于缩减该结构所占空间。

进一步的，如图1所示，本实施例所述的轴孔25的内壁分别通过数个密封轴承连接传动轴26的外周。该结构能够避免罐体1内的气体通过轴孔25泄漏至外界，数个密封轴能够增强密封效果，同时能够进一步增强传动轴26的稳定性。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的罐体1的底面开设数个通透的卸料孔31。卸料孔31内均固定安装电磁阀，卸料孔31均匀分布于出料管7的四周，电磁阀通过一个控制开关与电源电路连接，用户手动开启电磁阀即可排出催化剂。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的出料管7的上端位于罐体1内。该结构能够防止催化剂落入出料管7内。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的出料管7的外周固定安装锥形结构的导料板32。导料板32的底部朝向卸料孔31，且导料板32的底部与罐体1的内壁底部接触，从而使卸料孔31位于罐体1的内壁最底部，能够避免失效的催化剂遗留在罐体1底部。

更进一步的，本实施例所述的推杆13为液压杆。其具有输出力大、工作效率高、性能稳定的优点，维修也比较方便。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：包括罐体（1），罐体（1）内设有两气体分布板（2），气体分布板（2）之间设有填料管（3），罐体（1）的外周设有熔盐上通道（4）和熔盐下通道（5），罐体（1）的顶面设有进料管（6），罐体（1）的底面设有出料管（7），其特征在于：罐体（1）的内壁顶部轴承连接第一齿圈（8）的外周，第一齿圈（8）的内圈固定安装数个挡板（9）和数个筛板（10），挡板（9）和筛板（10）的底面均与上方的气体分布板（2）的顶面接触，挡板（9）和筛板（10）交错分布，罐体（1）内设有第一齿轮（11），第一齿轮（11）位于第一齿圈（8）的上方且与之啮合，第一齿轮（11）的外侧通过连接轴连接第二齿轮（12），罐体（1）的外周顶部固定安装推杆（13），推杆（13）的活动端固定连接齿条（14）的一端，齿条（14）与第二齿轮（12）啮合，罐体（1）的外周顶部固定安装两个开关（15），齿条（14）的一端固定安装T型块（16），罐体（1）顶部固定安装数个第一竖管（17）和数个第二竖管（18），第一竖管（17）和第二竖管（18）交错分布，第一竖管（17）和第二竖管（18）分别与对应的填料管（3）的中心线共线，下方的气体分布板（2）的底面通过轴承安装数个第一转轴（19）和第二转轴（20），第一转轴（19）和第二转轴（20）交错分布，第一转轴（19）和第二转轴（20）的上部分别固定安装螺旋网板（21），螺旋网板（21）均位于对应的填料管（3）内，第一转轴（19）和第二转轴（20）的下端均固定安装第三齿轮（22），罐体（1）内底部设有数个第二齿圈（23）、第三齿圈（24），第二齿圈（23）分别与对应的第三齿轮（22）啮合，罐体（1）的外周底部开设通透的轴孔（25），轴孔（25）的内壁分别通过轴承连接传动轴（26）的外周，传动轴（26）的内端分别固定安装数个第四齿轮（27），第二齿圈（23）、第三齿圈（24）分别与对应的第四齿轮（27）啮合，传动轴（26）的外端分别连接动力装置，开关（15）分别与对应的动力装置电路连接；动力装置为电机（28），电机（28）的输出轴均固定安装第五齿轮（29），传动轴（26）的外端均固定安装第六齿轮（30），第五齿轮（29）分别与对应的第六齿轮（30）啮合。

2.根据权利要求1所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：所述的第二齿圈（23）、第三齿圈（24）的外周均固定安装轴承，第二齿圈（23）位于第三齿圈（24）上方，第二齿圈（23）对应的轴承与下方的气体分布板（2）的底面固定连接，第三齿圈（24）对应的轴承与罐体（1）的内壁底部固定连接，第二齿圈（23）与第一转轴（19）对应的第三齿轮（22）啮合，第三齿圈（24）与第二转轴（20）对应的第三齿轮（22）啮合。

3.根据权利要求1所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：所述的轴孔（25）的内壁分别通过数个密封轴承连接传动轴（26）的外周。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：所述的罐体（1）的底面开设数个通透的卸料孔（31）。

5.根据权利要求4所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：所述的出料管（7）的上端位于罐体（1）内。

6.根据权利要求5所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：所述的出料管（7）的外周固定安装锥形结构的导料板（32）。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的用于顺酐制备的节能型固定床反应器，其特征在于：所述的推杆（13）为液压杆。

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