CN112023835A - 多程径向反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多程径向反应器,多程径向反应器包括外壳,外壳内设置有上管箱、下管箱以及若干换热管,上管箱固定连接在外壳上端,下管箱固定连接在外壳下端,所有换热管均分布在上管箱与下管箱之间,分别连接上管箱与下管箱;上管箱上设置有冷媒出口,上管箱上设置有冷媒进口;外壳内还设置有内筒、外筒,内筒固定安装在换热管束内部,其两端分别与上管箱、下管箱固定连接,外筒固定安装在换热管束外部,其上端安装有挡气圈、下端与外壳通过密封连接;内筒、外筒由上至下交替为透气段、不透气段,内筒的透气段与外筒的透气段错位;反应层空间内填充催化剂;外壳上设置有混合气进口、合成气出口;在内筒内固定连接有若干内筒隔板。
Description
技术领域
本发明涉及一种反应器,具体涉及一种多程径向反应器。
背景技术
近年在煤化工领域,径向反应器方兴未哀,以其反应效率高、体积小倍收欢迎。但是目前投入使用径向反应器都是单程路径,应用于某些场合,存在反应路径太短,合成气流速慢,从而导致反应不充分问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提出一种合成气多程径向流动的多程径向反应器。
本发明的技术方案:
一种多程径向反应器,所述多程径向反应器包括外壳,所述外壳内设置有上管箱、下管箱以及若干换热管,上管箱固定连接在外壳上端,下管箱固定连接在外壳下端,所有换热管均分布在上管箱与下管箱之间,由内至外围成若干圈,每个换热管的上端与上管箱固定连接,并伸入上管箱内,连通上管箱内部空间,每个换热管的下端与下管箱固定连接,并伸入下管箱内,连通下管箱内部空间,共同构成换热管束;所述上管箱顶部穿过外壳伸出一段,其上设置有冷媒出口,所述下管箱底部穿过外壳伸出一段,其上设置有冷媒进口;所述外壳内还设置有内筒、外筒,内筒固定安装在换热管束内部,覆盖换热管束内圈,其两端分别与上管箱、下管箱固定连接,外筒固定安装在换热管束外部,覆盖换热管束外圈,其上端安装有挡气圈、下端与外壳通过密封连接,将所述外壳内部空间即壳程空间分成三个部分,位于内筒与上管箱、下管箱之间的筒内空间、位于内筒与外筒之间的反应层空间、位于外筒与外壳之间的夹层空间;所述内筒、外筒由上至下交替为透气段、不透气段;所述反应层空间内填充催化剂,催化剂没过换热管束;所述外壳顶部设置有混合气进口、底部设置有合成气出口,混合气进口、合成气出口分别连通反应层空间;在所述内筒内固定连接有若干内筒隔板,将筒内空间分成上下若干个小空间,每个小空间所在位置对应的内筒和外筒的透气段;在所述内筒、外筒密布孔眼构成所述透气段。
工艺流程:
合成气从合成气进口进入反应层空间,向下进入催化剂中走一小段轴向路径,到达内筒的透气段,由于气体有走最小阻力路径的特点,所以绝大部分气体转弯走径向进入筒内空间;然后,在不透气段向下走一小段轴向,又来到透气段,由于内筒隔板的阻挡,气流又转弯走径向经过催化剂进入外层空间,气体到达外层空间向上走不通,只能向下走过不透气段,到达透气段后又转弯走径向经过催化剂后再次进入筒内空间;气流向下走一段后又转弯走径向进入催化剂中,然后在催化剂中向下走一段轴向从合成气出口流走;在大部分气体走出S形路径的同时,有少量气从不透气段的催化剂中直接走轴向向下;多程径向流动,提高了线速度,使反应更充分。
另一路流体是冷媒,从冷媒入口进入下管箱,然后从各换热管内向上流动,进入上管箱,最后从冷媒出口流走;冷媒与换热管外的催化剂进热交换,不断地将反应所产生的热量带走,从而保证反应区的温度平衡。
所述外壳由外壳下封头、外壳筒体、外壳上封头连接构成,外壳下封头、外壳筒体、外壳上封头共同围成所述壳程空间。
所述上管箱由上管箱封头、带凸肩上管箱筒节、上管箱筒节、上异管板连接构成,上管箱封头、带凸肩上管箱筒节、上管箱筒节、上异管板共同围成所述上管箱内部空间。
所述下管箱由下管箱封头、带凸肩下管箱筒节、下管箱筒节、下异管板连接构成,下管箱封头、带凸肩下管箱筒节、下管箱筒节、下异管板共同围成所述上管箱内部空间。
在所述上异管板、下异管板上均密布小孔,所述换热管上端穿过上异管板上的小孔,并与上异管板焊接,所述换热管下端穿过下异管板上的小孔,并与下异管板焊接。
所述反应层空间内的下部还填充有瓷球,即瓷球分布在换热管束下方;在所述外壳顶部设置有装催化剂口、底部设置有卸催化剂口,装催化剂口、卸催化剂口分别连通反应层空间;所述所述合成气出口上安装有瓷球挡板,遮挡住合成气出口,使瓷球不会漏出。
所述反应器还包括裙座,裙座置于外壳下方,支撑外壳,并与外壳固定连接;所述裙座侧面设置有检查孔。
所述下管箱底部设置有下管箱人孔。
所述外壳侧壁设置有人孔。
所述上管箱底部设置有内部检修孔,内部检修孔连通上管箱内部空间与筒内空间。
所述下管箱人孔盖上设置有排污口。
本发明优点是,设计合理,结构简单,让合成气多程径向流动,从而提高了线速度,使反应更充分。
附图说明
图1是多程径向反应器结构示意图。
图中 裙座1、下管箱人孔2、冷媒进口3、下管箱封头4、带凸肩下管箱筒节5、合成气出口6、外壳下封头7、外壳筒体8、下管箱筒节9、人孔10、下异管板11、密封12、内筒13、外筒14、换热管15、内部检修孔16、外壳上封头17、混合气进口18、带凸肩上管箱筒节19、上管箱封头20、冷媒出口21、装催化剂口22、上管箱筒节23、挡气圈24、上异管板25、内筒隔板26、瓷球挡板27、卸催化剂口28、检查孔29。
具体实施方式
如图所示,一种多程径向反应器,所述多程径向反应器包括外壳,所述外壳内设置有上管箱、下管箱以及若干换热管15,上管箱固定连接在外壳上端,下管箱固定连接在外壳下端,所有换热管15均分布在上管箱与下管箱之间,由内至外围成若干圈,每个换热管15的上端与上管箱固定连接,并伸入上管箱内,连通上管箱内部空间,每个换热管15的下端与下管箱固定连接,并伸入下管箱内,连通下管箱内部空间,共同构成换热管束;所述上管箱顶部穿过外壳伸出一段,其上设置有冷媒出口21,所述下管箱底部穿过外壳伸出一段,其上设置有冷媒进口3;所述外壳内还设置有内筒13、外筒14,内筒13固定安装在换热管束内部,覆盖换热管束内圈,其两端分别与上管箱、下管箱固定连接,外筒14固定安装在换热管束外部,覆盖换热管束外圈,其上端安装有挡气圈24、下端与外壳通过密封12连接,将所述外壳内部空间即壳程空间分成三个部分,位于内筒13与上管箱、下管箱之间的筒内空间、位于内筒13与外筒14之间的反应层空间、位于外筒14与外壳之间的夹层空间;所述内筒13、外筒14由上至下交替为透气段、不透气段;所述反应层空间内填充催化剂,催化剂没过换热管束;所述外壳顶部设置有混合气进口18、底部设置有合成气出口6,混合气进口18、合成气出口6分别连通反应层空间;在所述内筒13内固定连接有内筒隔板26,将筒内空间分成上下两个小空间,每个小空间所在位置对应的内筒13和外筒14的透气段;在所述内筒13、外筒14密布孔眼构成所述透气段;所述外壳由外壳下封头7、外壳筒体8、外壳上封头17连接构成,外壳下封头7、外壳筒体8、外壳上封头17共同围成所述壳程空间;所述上管箱由上管箱封头19、带凸肩上管箱筒节20、上管箱筒节23、上异管板25连接构成,上管箱封头19、带凸肩上管箱筒节20、上管箱筒节23、上异管板25共同围成所述上管箱内部空间;所述下管箱由下管箱封头4、带凸肩下管箱筒节5、下管箱筒节9、下异管板11连接构成,下管箱封头4、带凸肩下管箱筒节5、下管箱筒节9、下异管板11共同围成所述上管箱内部空间;在所述上异管板25、下异管板11上均密布小孔,所述换热管15上端穿过上异管板25上的小孔,并与上异管板25焊接,所述换热管15下端穿过下异管板11上的小孔,并与下异管板11焊接;所述反应层空间内还填充有瓷球,瓷球分布在换热管束下方;在所述外壳顶部设置有装催化剂口22、底部设置有卸催化剂口28,装催化剂口22、卸催化剂口28分别连通反应层空间;所述合成气出口6上安装有瓷球挡板27;所述反应器还包括裙座1,裙座1置于外壳下方,支撑外壳,并与外壳固定连接;所述裙座1侧面设置有检查孔29;所述下管箱底部设置有下管箱人孔2;所述外壳侧壁设置有人孔10;所述上管箱底部设置有内部检修孔16,内部检修孔16连通上管箱内部空间与筒内空间;所述下管箱人孔盖上设置有排污口。
由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种多程径向反应器,所述多程径向反应器包括外壳,所述外壳内设置有上管箱、下管箱以及若干换热管,上管箱固定连接在外壳上端,下管箱固定连接在外壳下端,所有换热管均分布在上管箱与下管箱之间,由内至外围成若干圈,每个换热管的上端与上管箱固定连接,并伸入上管箱内,连通上管箱内部空间,每个换热管的下端与下管箱固定连接,并伸入下管箱内,连通下管箱内部空间,共同构成换热管束;所述上管箱顶部穿过外壳伸出一段,其上设置有冷媒出口,所述下管箱底部穿过外壳伸出一段,其上设置有冷媒进口;其特征在于,所述外壳内还设置有内筒、外筒,内筒固定安装在换热管束内部,覆盖换热管束内圈,其两端分别与上管箱、下管箱固定连接,外筒固定安装在换热管束外部,覆盖换热管束外圈,其上端安装有挡气圈、下端与外壳通过密封连接,将所述外壳内部空间即壳程空间分成三个部分,位于内筒与上管箱、下管箱之间的筒内空间、位于内筒与外筒之间的反应层空间、位于外筒与外壳之间的夹层空间;所述内筒、外筒由上至下交替为透气段、不透气段;所述反应层空间内填充催化剂,催化剂没过换热管束;所述外壳顶部设置有混合气进口、底部设置有合成气出口,混合气进口、合成气出口分别连通反应层空间;
在所述内筒内固定连接有若干内筒隔板,将筒内空间分成上下若干个小空间,每个小空间所在位置对应的内筒和外筒的透气段;
在所述内筒、外筒透气段密布孔眼。
2.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述外壳由外壳下封头、外壳筒体、外壳上封头连接构成,外壳下封头、外壳筒体、外壳上封头共同围成所述壳程空间。
3.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,
所述上管箱由上管箱封头、带凸肩上管箱筒节、上管箱筒节、上异管板连接构成,上管箱封头、带凸肩上管箱筒节、上管箱筒节、上异管板共同围成所述上管箱内部空间;
所述下管箱由下管箱封头、带凸肩下管箱筒节、下管箱筒节、下异管板连接构成,下管箱封头、带凸肩下管箱筒节、下管箱筒节、下异管板共同围成所述上管箱内部空间;
在所述上异管板、下异管板上均密布小孔,所述换热管上端穿过上异管板上的小孔,并与上异管板焊接,所述换热管下端穿过下异管板上的小孔,并与下异管板焊接。
4.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述反应层空间内的下部还填充有瓷球,即瓷球分布在换热管束下方;在所述外壳顶部设置有装催化剂口、底部设置有卸催化剂口,装催化剂口、卸催化剂口分别连通反应层空间;所述所述合成气出口上安装有瓷球挡板。
5.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述反应器还包括裙座,裙座置于外壳下方,支撑外壳,并与外壳固定连接;所述裙座侧面设置有检查孔。
6.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述下管箱底部设置有下管箱人孔。
7.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述外壳侧壁设置有人孔。
8.根据权利要求1所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述上管箱底部设置有内部检修孔,内部检修孔连通上管箱内部空间与筒内空间。
9.根据权利要求6所述的一种多程径向反应器,其特征在于,所述下管箱人孔盖上设置有排污口。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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