CN113083164A - 一种带内置汽化室的等温变换反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带内置汽化室的等温变换反应器，包括变换反应器壳体、汽化室、变换反应催化剂床层、锅炉给水集箱、蒸汽输出管道、锅炉给水管道及若干移热管；汽化室、变换反应催化剂床层及锅炉给水集箱自上到下依次设置于变换反应器壳体内，移热管的下端与锅炉给水集箱相连通，移热管的上端穿过变换反应催化剂床层后与汽化室相连通，蒸汽输出管道的一端与汽化室的蒸汽出口相连通，蒸汽输出管道的另一端穿过变换反应器壳体伸出到变换反应器壳体外，锅炉给水管道与锅炉给水集箱的入口相连通，该反应器的热效率较高，内件热应力小，不易泄漏。
Description
技术领域
本发明属于煤气化领域，涉及一种带内置汽化室的等温变换反应器。
背景技术
变换反应是化工行业中常见的一类单元操作，其工艺流程可分为绝热变换和等温变换。变换炉是变换系统中的关键设备，两种工艺对应各自的变换炉结构也有本质的区别。为了使反应催化剂床层不超温，绝热变换炉在运行时，反应热是通过控制水气比分段控制反应深度。等温变换炉则是通过及时移走反应热实现不超温。但是在高CO含量的工艺中，绝热一段不安换会产生大量的热，容易造成超温现象，从而严重的影响了绝热变换炉运行。基于此问题，现有技术中公开了，利用给水换热的方式吸收反应床层产生的热量，进而副产蒸汽，以避免床层超温的现象。然而现有技术中汽化室均设置于变换炉的外侧，且附属管道较长，因此热损失大，热效率较低；此外热膨胀不均匀，易出现泄漏危险。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带内置汽化室的等温变换反应器，该反应器的热效率较高，且不易泄漏。
为达到上述目的，本发明所述的带内置汽化室的等温变换反应器包括变换反应器壳体、汽化室、变换反应催化剂床层、锅炉给水集箱、蒸汽输出管道、锅炉给水管道及若干移热管；
汽化室、变换反应催化剂床层及锅炉给水集箱自上到下依次设置于变换反应器壳体内，移热管的下端与锅炉给水集箱相连通，移热管的上端穿过变换反应催化剂床层后与汽化室相连通，蒸汽输出管道的一端与汽化室的蒸汽出口相连通，蒸汽输出管道的另一端穿过变换反应器壳体伸出到变换反应器壳体外，锅炉给水管道与锅炉给水集箱的入口相连通。
汽化室的蒸汽出口处设置有破泡器。
变换反应器壳体内设置有分布器及丝网，其中，丝网位于分布器的上方，变换反应催化剂床层位于丝网与分布器之间。
变换反应器壳体的侧面上设置有原料气入口，其中，原料气入口位于分布器的下方，变换反应器壳体的顶部设置有变换气出口。
变换反应器壳体内设置有用于对锅炉给水集箱进行支撑的支撑杆。
汽化室的侧面设置有液位计测口。
变换反应器壳体的侧面设置有人孔，其中，人孔位于汽化室的上方。
还包括排污管道，其中，排污管道的一端与汽化室的底部相连通，排污管道的另一端穿过变换反应器壳体的侧面伸出到变换反应器壳体外。
排污管道上设置有排污阀，其中，排污阀位于变换反应器壳体外。
锅炉给水管道上设置有给水泵。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的带内置汽化室的等温变换反应器在具体操作时，汽化室、变换反应催化剂床层及锅炉给水集箱自上到下依次设置于变换反应器壳体内，移热管的下端与锅炉给水集箱相连通，移热管的上端穿过变换反应催化剂床层与汽化室相连通，即采用内置汽化室的方式，通过移热管内的锅炉给水吸收变换炉内的热量，然后进入到汽化室中产生蒸汽，热效率较高，同时通过变换气可以对汽化室进行保温。此外，内置汽化室可以使移热管和汽化室内件的热膨胀同步，避免了热应力不均导致的内件焊缝撕裂进而造成的泄漏问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明中移热管的分布图。
其中，1为变换反应器壳体、2为移热管、3为汽化室、4为原料气入口、5为变换气出口、6为蒸汽出口、7为锅炉给水管道、8为液位计测口、9为锅炉给水集、10为破泡器、11为支撑、12为人孔、13为排污管道、14为分布器、15为丝网。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1、图2及图3，本发明所述的带内置汽化室的等温变换反应器包括变换反应器壳体1、汽化室3、变换反应催化剂床层、锅炉给水集箱9、蒸汽输出管道6、锅炉给水管道7及若干移热管2；汽化室3、变换反应催化剂床层及锅炉给水集箱9自上到下依次设置于变换反应器壳体1内，移热管2的下端与锅炉给水集箱9相连通，移热管2的上端穿过变换反应催化剂床层后与汽化室3相连通，蒸汽输出管道6的一端与汽化室3的蒸汽出口相连通，蒸汽输出管道6的另一端穿过变换反应器壳体1伸出到变换反应器壳体1外，锅炉给水管道7与锅炉给水集箱9的入口相连通。
在工作时，锅炉给水管道7输出的水进入到锅炉给水集箱9中，再进入到移热管2中吸收变换反应产生的反应热，最后进入到汽化室3中进行汽化，汽化室3产生的蒸汽经蒸汽输出管道6排出。
进一步，汽化室3的蒸汽出口处设置有破泡器10，通过破泡器10进行破泡，防止蒸汽带水。
进一步，变换反应器壳体1内设置有分布器14及丝网15，其中，丝网15位于分布器14的上方，变换反应催化剂床层位于丝网15与分布器14之间，丝网15防止催化剂因气流过快而被带出。分布器14对原料气进行分布，使气流均匀进入催化剂床层。
进一步，变换反应器壳体1的侧面上设置有原料气入口4，其中，原料气入口4位于分布器14的下方，变换反应器壳体1的顶部设置有变换气出口5，在工作时，原料气经原料气入口4进入到变换反应器壳体1中，经分布器14均匀发布后进入变换反应催化剂层形成变换气，同时产生热量，其中，产生的变换气经变换气出口5排出，产生的热量经移热管2内的给水吸收移走。
进一步，变换反应器壳体1内设置有用于对锅炉给水集箱9进行支撑的支撑杆11，利用支撑杆11实现锅炉给水集箱9的支撑固定。
进一步，汽化室3的侧面设置有液位计测口8，以实现汽化室3内液位的测量。
进一步，变换反应器壳体1的侧面设置有人孔12，其中，人孔12位于汽化室3的上方，以实现对变换反应器壳体1内催化剂的装填及设备的维护及检修。
进一步，本发明还包括排污管道13，其中，排污管道13的一端与汽化室3的底部相连通，排污管道13的另一端穿过变换反应器壳体1的侧面伸出到变换反应器壳体1外，通过所述排污管道13定期对汽化室3进行排污。
进一步，排污管道13上设置有排污阀，其中，排污阀位于变换反应器壳体1外，通过排污阀的开启及关闭，实现定期对汽化室3的排污。
进一步，锅炉给水管道7上设置有给水泵，在实际运行时，可以根据变换炉的运行状态，通过给水泵调节进入到锅炉给水集箱9中的锅炉给水，以及时带走变换炉产生的热量。
在实际操作时，可以通过控制汽化室3内的压力来控制蒸汽温度，以灵活控制反应床层的温度，使变化反应深度灵活可控，另外，通过将汽化室设置于炉内，可以通过热变换气对汽包起到保温作用，较少热量损失，有效回收反应热。
Claims (10)
1.一种带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，包括变换反应器壳体(1)、汽化室(3)、变换反应催化剂床层、锅炉给水集箱(9)、蒸汽输出管道(6)、锅炉给水管道(7)及若干移热管(2)；
汽化室(3)、变换反应催化剂床层及锅炉给水集箱(9)自上到下依次设置于变换反应器壳体(1)内，移热管(2)的下端与锅炉给水集箱(9)相连通，移热管(2)的上端穿过变换反应催化剂床层后与汽化室(3)相连通，蒸汽输出管道(6)的一端与汽化室(3)的蒸汽出口相连通，蒸汽输出管道(6)的另一端穿过变换反应器壳体(1)伸出到变换反应器壳体(1)外，锅炉给水管道(7)与锅炉给水集箱(9)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，汽化室(3)的蒸汽出口处设置有破泡器(10)。
3.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，变换反应器壳体(1)内设置有分布器(14)及丝网(15)，其中，丝网(15)位于分布器(14)的上方，变换反应催化剂床层位于丝网(15)与分布器(14)之间。
4.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，变换反应器壳体(1)的侧面上设置有原料气入口(4)，其中，原料气入口(4)位于分布器(14)的下方，变换反应器壳体(1)的顶部设置有变换气出口(5)。
5.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，变换反应器壳体(1)内设置有用于对锅炉给水集箱(9)进行支撑的支撑杆(11)。
6.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，汽化室(3)的侧面设置有液位计测口(8)。
7.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，变换反应器壳体(1)的侧面设置有人孔(12)，其中，人孔(12)位于汽化室(3)的上方。
8.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，还包括排污管道(13)，其中，排污管道(13)的一端与汽化室(3)的底部相连通，排污管道(13)的另一端穿过变换反应器壳体(1)的侧面伸出到变换反应器壳体(1)外。
9.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，排污管道(13)上设置有排污阀，其中，排污阀位于变换反应器壳体(1)外。
10.根据权利要求1所述的带内置汽化室的等温变换反应器，其特征在于，锅炉给水管道(7)上设置有给水泵。
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| CN202110477122.XA CN113083164A (zh) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 一种带内置汽化室的等温变换反应器 |
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| CN202110477122.XA CN113083164A (zh) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 一种带内置汽化室的等温变换反应器 |
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| CN202110477122.XA Pending CN113083164A (zh) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | 一种带内置汽化室的等温变换反应器 |
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|---|---|
| CN (1) | CN113083164A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115466639A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-13 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 脱氢变换炉 |
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2021
- 2021-04-29 CN CN202110477122.XA patent/CN113083164A/zh active Pending
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