CN114505018A - 一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及γ‑丁内酯生产技术领域，具体涉及一种BDO脱氢生产γ‑丁内酯反应生产装置，包括立式反应筒，所述立式反应筒的中间设置有多个单元式反应筒，多个单元式反应筒纵向堆叠设置，所述单元式反应筒的外侧设置有环形筒壁，所述单元式反应筒的上下两端均设置有中空支撑架。本发明的立式反应筒为组合式结构设计，立式反应筒由顶端输送筒、多个单元式反应筒和底端输出筒纵向依次堆叠组合构成，可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒，从而可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，并且当内部的中空反应输送管发生损坏时，可以通过整体更换对应的单元式反应筒进行快速维修。

Description

一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置

技术领域

本发明涉及γ-丁内酯生产技术领域，尤其涉及一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置。

背景技术

γ-丁内酯，又名1,4-丁内酯或GBL，其是一种重要的有机合成原料和优良溶剂，而生产γ-丁内酯一般由1,4-丁二醇作为原料进行生产，1,4-丁二醇又名BDO，其反应生产装置一般为脱氢列管式反应器，可以通过循环介质供给热量，结构似管壳式热交换器，管内均匀装填催化剂，管间通载热体，1,4-丁二醇可以在气化后输送至脱氢反应器，在催化器和高温的作用进行脱氢反应，从而生产出γ-丁内酯。

申请号为CN201320834587.7的专利公开了γ_丁内酯的生产装置，涉及到通过1,4-丁二醇脱氢生产γ-丁内酯生产设备，该装置通过将1,4-丁二醇气化后输送至内酯反应器进行脱氢反应生产γ-丁内酯，但是该设备具有一定缺陷，其整体为固定结构，其整体的气体输送和反应处理量与其整体储存和内部设置的管路长度有关，整体体积和反应管路长度数值越大处理量也就越多，所以其反应处理量往往具有一个最佳值，输送原料过多或过少都会影响整体的反应率，难以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，使用灵活性较差，并且由于反应器内部设置有多个反应管路，而且其中需要填充催化剂，整体固定结构的反应器内部反应管路中间部位出现损坏时，也难以对其进行维修更换。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，以解决目前的BDO脱氢生产γ-丁内酯生产反应器通常为固定结构，难以根据实际生产输送需求对反应器的整体储存结构进行调节，也难以对内部反应管路进行维修更换，使用灵活性较差的问题。

基于上述目的，本发明提供了一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，包括立式反应筒，所述立式反应筒的中间设置有多个单元式反应筒，多个单元式反应筒纵向堆叠设置，还包括：

环形筒壁，设置于所述单元式反应筒的外侧，所述单元式反应筒的上下两端均设置有中空支撑架；

中空反应输送管，设置于所述单元式反应筒的内部，所述中空反应输送管的上下两端分别设置有连接接头和密封连接套，所述连接接头与所述密封连接套之间尺寸相互配合，所述中空反应输送管之间通过所述连接接头与所述密封连接套相互嵌套首尾连接并保持连接处封闭，所述中空反应输送管通过所述中空支撑架与所述环形筒壁相互固定连接；

顶端输送筒，堆叠设置于所述单元式反应筒的上方，所述顶端输送筒的顶部设置有原料输送口，所述顶端输送筒的侧面设置有导热油输出管；

底端输出筒，堆叠设置于所述单元式反应筒的下方，所述底端输出筒的底部设置有反应输出口，所述底端输出筒的侧面设置有导热油输入管；

所述顶端输送筒的底部和所述底端输出筒的顶部均设置有间隔挡板，所述间隔挡板将所述顶端输送筒和所述底端输出筒均分隔为上下两个空间，所述顶端输送筒的底部设置的间隔挡板中与所述中空反应输送管一一对应设置有多个连接接头，所述底端输出筒的顶部设置的间隔挡板中与所述中空反应输送管一一对应设置有多个密封连接套；

所述顶端输送筒设置的间隔挡板的上方设置有输送布气器，所述底端输出筒设置的间隔挡板的下方设置有输出集气器，所述导热油输出管的内侧开口位于所述顶端输送筒设置的间隔挡板的下方，所述导热油输入管的内侧开口位于所述底端输出筒设置的间隔挡板的上方；

所述立式反应筒由所述顶端输送筒、多个单元式反应筒和所述底端输出筒纵向依次堆叠组合构成。

在一些可选实施例中，所述环形筒壁的上端设置有环形嵌合槽，所述环形筒壁的下端设置有嵌合连接环，所述环形嵌合槽与所述嵌合连接环之间尺寸相互配合，所述环形筒壁之间通过所述环形嵌合槽和所述嵌合连接环纵向堆叠设置并保持连接处封闭。

在一些可选实施例中，所述环形嵌合槽的中间设置有多个水平锁定套筒，所述水平锁定套筒围绕所述环形嵌合槽的竖直中心线外围呈圆周状均匀环绕设置，所述水平锁定套筒的内部嵌套滑动设置有锁定卡柱，所述水平锁定套筒的内端设置有解锁电磁铁，所述锁定卡柱与所述解锁电磁铁之间设置有锁定弹簧，所述嵌合连接环的中间设置有多个锁定卡环，所述锁定卡环围绕所述嵌合连接环的竖直中心线外围呈圆周状均匀环绕设置，所述锁定卡柱与所述锁定卡环之间尺寸相互配合并一一对应设置。

在一些可选实施例中，所述中空反应输送管的内侧嵌套设置有催化剂储存筒，所述催化剂储存筒的外侧均匀设置有多个间隔接触孔，所述催化剂储存筒的顶部设置有限位卡环，所述中空反应输送管的内侧设置有固定限位环，所述限位卡环与所述固定限位环之间尺寸相互配合。

在一些可选实施例中，所述输送布气器位于所述原料输送口的正下方，所述输送布气器的中间设置有锥形导向座，所述锥形导向座为正圆锥型结构，所述锥形导向座的锥形面由中心处向外侧均匀设置有多个挡气环，所述挡气环为环形结构，所有挡气环均同心设置，由中心处向外侧设置的多个挡气环高度依次升高，所述挡气环之间设置有竖向输送孔，由中心处向外侧设置的多个竖向输送孔直径依次增大，所述输送布气器的上侧通过所述竖向输送孔与所述输送布气器的下侧相互连通。

在一些可选实施例中，所述输出集气器位于所述反应输出口的正上方，所述输出集气器的中间设置有锥形阶梯座，所述锥形阶梯座为正圆锥阶梯型结构，所述锥形阶梯座的阶梯竖向面垂直设置，所述锥形阶梯座的阶梯水平面向外侧倾斜设置，所述锥形阶梯座的垂直阶梯中间设置有设置连通开口，所述锥形阶梯座的下方设置有倒锥集气罩，所述倒锥集气罩为倒正圆锥型结构，所述锥形阶梯座的底部外侧环绕设置有环形集料盘，所述输出集气器的上侧通过所述连通开口与所述倒锥集气罩的内部相互相连通，所述倒锥集气罩的底部与所述反应输出口之间相互连通。

在一些可选实施例中，所述立式反应筒的底部设置有固定支撑架，所述固定支撑架的外侧环绕设置有多个竖直导向柱，所述竖直导向柱的中间设置有升降齿条，所述顶端输送筒和所述单元式反应筒的外侧均设置有环形支撑架，所述环形支撑架与所述顶端输送筒或所述单元式反应筒之间固定连接，所述环形支撑架的外侧设置有导向滑套，所述环形支撑架通过所述导向滑套与所述竖直导向柱滑动连接，所述导向滑套的中间设置有升降齿轮，所述升降齿轮的轴端设置有升降电机。

在一些可选实施例中，所述单元式反应筒的内部设置有间隔导流板，所述间隔导流板的中间均匀设置有多个间隔连接套，所述间隔连接套嵌套设置于所述中空反应输送管的外侧，所述间隔连接套与所述中空反应输送管之间尺寸相互配合并一一对应设置，所述间隔导流板通过所述间隔连接套与所述中空反应输送管滑动连接，所述间隔导流板的外侧设置有环形导流板，所述环形导流板与所述间隔导流板之间转动连接，所述间隔导流板和所述环形导流板共同将所述单元式反应筒的内部分隔为上下两个空间，所述环形导流板的一侧设置有导流开口，所述间隔导流板和所述环形导流板的上侧与下侧通过所述导流开口相互连通，所述环形导流板的中间均环绕设置有多个联动磁铁。

在一些可选实施例中，所述单元式反应筒的外侧嵌套滑动转动设置有间隔联动环，所述间隔联动环的内部均匀环绕设置有多个驱动磁铁，所述驱动磁铁与所述联动磁铁之间一一对应设置，所述驱动磁铁与所述联动磁铁相邻磁极互异，所述间隔联动环通过所述驱动磁铁和所述联动磁铁带动所述环形导流板同步转动，所述间隔联动环的中间设置有旋转齿圈，所述间隔联动环的外侧设置有旋转连接环，所述旋转连接环与所述间隔联动环之间转动连接，所述旋转连接环的中间设置有旋转电机，所述旋转电机的轴端设置有旋转齿轮，所述旋转齿轮与所述旋转齿圈之间相互啮合构成传动结构。

在一些可选实施例中，所述环形支撑架的中间设置有驱动螺杆，所述驱动螺杆的轴端设置有螺杆电机，所述间隔联动环的外侧设置有连接螺套，所述间隔联动环通过所述连接螺套与所述驱动螺杆相互连接。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，通过将气化后的1,4-丁二醇由顶端输送筒输送至立式反应筒中，并通过多个单元式反应筒中的中空反应输送管向下输送至底端输出筒，在输送过程中通过接触中空反应输送管中填充的催化剂和高温环境，使其进行脱氢反应以产出γ-丁内酯完成生产，而装置的密封反应结构立式反应筒为组合式结构设计，立式反应筒由顶端输送筒、多个单元式反应筒和底端输出筒纵向依次堆叠组合构成，可以通过上下移动对其组合安装或拆卸，而每个单元式反应筒结构均相同，从而可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒，进而可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，并且当内部的中空反应输送管发生损坏时，可以通过整体更换对应的单元式反应筒进行快速维修，有利于提高装置整体的维修便利性和可靠性，使用时更加灵活方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的立式反应筒的内部结构示意图；

图2为本发明实施例的立式反应筒的纵向截面结构示意图；

图3为本发明实施例的正面结构示意图；

图4为本发明实施例的组合状态的结构示意图；

图5为本发明实施例的单元式反应筒的正面结构示意图；

图6为本发明实施例的单元式反应筒的底部结构示意图；

图7为本发明实施例的单元式反应筒的纵向截面结构示意图；

图8为本发明实施例的环形嵌合槽与嵌合连接环相互连接处局部结构示意图；

图9为本发明实施例的中空反应输送管的结构示意图；

图10为本发明实施例的间隔导流板和间隔联动环的结构示意图；

图11为本发明实施例的顶端输送筒的结构示意图；

图12为本发明实施例的顶端输送筒的内部结构示意图；

图13为本发明实施例的底端输出筒的结构示意图；

图14为本发明实施例的底端输出筒的内部结构示意图。

图中标记为：

1、立式反应筒；101、固定支撑架；102、竖直导向柱；103、升降齿条；2、单元式反应筒；201、环形筒壁；202、中空保温夹层；203、中空支撑架；204、温度传感器；205、压力传感器；3、环形嵌合槽；301、水平锁定套筒；302、锁定卡柱；303、锁定弹簧；304、解锁电磁铁；305、嵌合连接环；306、锁定卡环；307、间隔挡板；4、中空反应输送管；401、连接接头；402、密封连接套；403、固定限位环；404、催化剂储存筒；405、间隔接触孔；406、限位卡环；5、顶端输送筒；501、原料输送口；502、导热油输入管；503、输送布气器；504、锥形导向座；505、挡气环；506、竖向输送孔；6、底端输出筒；601、反应输出口；602、导热油输出管；603、输出集气器；604、锥形阶梯座；605、连通开口；606、倒锥集气罩；607、环形集料盘；7、间隔导流板；701、间隔连接套；702、环形导流板；703、导流开口；704、联动磁铁；8、间隔联动环；801、驱动磁铁；802、旋转齿圈；803、旋转连接环；804、旋转电机；805、旋转齿轮；806、连接螺套；9、环形支撑架；901、驱动螺杆；902、螺杆电机；903、导向滑套；904、升降齿轮；905、升降电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图11和图13所示，一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，包括立式反应筒1，立式反应筒1的中间设置有多个单元式反应筒2，多个单元式反应筒2纵向堆叠设置，其特征在于，还包括：

环形筒壁201，设置于单元式反应筒2的外侧，单元式反应筒2的上下两端均设置有中空支撑架203；

中空反应输送管4，设置于单元式反应筒2的内部，中空反应输送管4的上下两端分别设置有连接接头401和密封连接套402，连接接头401与密封连接套402之间尺寸相互配合，中空反应输送管4之间通过连接接头401与密封连接套402相互嵌套首尾连接并保持连接处封闭，中空反应输送管4通过中空支撑架203与环形筒壁201相互固定连接；

顶端输送筒5，堆叠设置于单元式反应筒2的上方，顶端输送筒5的顶部设置有原料输送口501，顶端输送筒5的侧面设置有导热油输出管602；

底端输出筒6，堆叠设置于单元式反应筒2的下方，底端输出筒6的底部设置有反应输出口601，底端输出筒6的侧面设置有导热油输入管502；

顶端输送筒5的底部和底端输出筒6的顶部均设置有间隔挡板307，间隔挡板307将顶端输送筒5和底端输出筒6均分隔为上下两个空间，顶端输送筒5的底部设置的间隔挡板307中与中空反应输送管4一一对应设置有多个连接接头401，底端输出筒6的顶部设置的间隔挡板307中与中空反应输送管4一一对应设置有多个密封连接套402；

顶端输送筒5设置的间隔挡板307的上方设置有输送布气器503，底端输出筒6设置的间隔挡板307的下方设置有输出集气器603，导热油输出管602的内侧开口位于顶端输送筒5设置的间隔挡板307的下方，导热油输入管502的内侧开口位于底端输出筒6设置的间隔挡板307的上方；

立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图11和图13所示，作为本发明的一个实施例，一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，包括立式反应筒1，立式反应筒1的中间设置有多个单元式反应筒2，多个单元式反应筒2纵向堆叠设置，其特征在于，还包括：环形筒壁201，设置于单元式反应筒2的外侧，单元式反应筒2的上下两端均设置有中空支撑架203；中空反应输送管4，设置于单元式反应筒2的内部，中空反应输送管4的上下两端分别设置有连接接头401和密封连接套402，连接接头401与密封连接套402之间尺寸相互配合，中空反应输送管4之间通过连接接头401与密封连接套402相互嵌套首尾连接并保持连接处封闭，中空反应输送管4通过中空支撑架203与环形筒壁201相互固定连接；顶端输送筒5，堆叠设置于单元式反应筒2的上方，顶端输送筒5的顶部设置有原料输送口501，顶端输送筒5的侧面设置有导热油输出管602；底端输出筒6，堆叠设置于单元式反应筒2的下方，底端输出筒6的底部设置有反应输出口601，底端输出筒6的侧面设置有导热油输入管502；顶端输送筒5的底部和底端输出筒6的顶部均设置有间隔挡板307，间隔挡板307将顶端输送筒5和底端输出筒6均分隔为上下两个空间，顶端输送筒5的底部设置的间隔挡板307中与中空反应输送管4一一对应设置有多个连接接头401，底端输出筒6的顶部设置的间隔挡板307中与中空反应输送管4一一对应设置有多个密封连接套402；顶端输送筒5设置的间隔挡板307的上方设置有输送布气器503，底端输出筒6设置的间隔挡板307的下方设置有输出集气器603，导热油输出管602的内侧开口位于顶端输送筒5设置的间隔挡板307的下方，导热油输入管502的内侧开口位于底端输出筒6设置的间隔挡板307的上方；立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，装置通过立式反应筒1作为脱氢生产反应器，而立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，气化后的1,4-丁二醇可以由原料输送口501输送至顶端输送筒5中，并通过输送布气器503将原料气体均匀输送至下方的立式反应筒1中单元式反应筒2，进而气体通过单元式反应筒2中的多个中空反应输送管4向下依次输送，而中空反应输送管4中可以填充安装设置催化剂，同时通过导热油输出管602可以将供热介质输送至底端输出筒6，并通过多个单元式反应筒2中向上输送至顶端输送筒5，以通过供热介质加热中空反应输送管4提供热量，从而使原料气体在输送过程中通过接触中空反应输送管4中填充的催化剂和高温环境，使其进行脱氢反应以产出γ-丁内酯，而产出的γ-丁内酯会向下输送至底端输出筒6，并通过输出集气器603输送至反应输出口601完成生产，所以通过单元式反应筒2作为反应生产的主要环境，而单元式反应筒2之间和单元式反应筒2与顶端输送筒5或底端输出筒6之间可以相互堆叠设置连接，其进行堆叠设置时，中空反应输送管4之间可以通过连接接头401和密封连接套402相互嵌套保持连接，从而可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒2，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒2，可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，并且当内部的中空反应输送管4发生损坏时，可以通过整体更换对应的单元式反应筒2进行快速维修，有利于提高装置整体的维修便利性和可靠性，使用时更加灵活方便。

如图1、图5、图6、图7、图8、图11和图13所示，可选的，环形筒壁201的上端设置有环形嵌合槽3，环形筒壁201的下端设置有嵌合连接环305，环形嵌合槽3与嵌合连接环305之间尺寸相互配合，环形筒壁201之间通过环形嵌合槽3和嵌合连接环305纵向堆叠设置并保持连接处封闭，环形嵌合槽3的中间设置有多个水平锁定套筒301，水平锁定套筒301围绕环形嵌合槽3的竖直中心线外围呈圆周状均匀环绕设置，水平锁定套筒301的内部嵌套滑动设置有锁定卡柱302，水平锁定套筒301的内端设置有解锁电磁铁304，锁定卡柱302与解锁电磁铁304之间设置有锁定弹簧303，嵌合连接环305的中间设置有多个锁定卡环306，锁定卡环306围绕嵌合连接环305的竖直中心线外围呈圆周状均匀环绕设置，锁定卡柱302与锁定卡环306之间尺寸相互配合并一一对应设置，装置通过立式反应筒1作为脱氢生产反应器，而立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒2，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒2，可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，而单元式反应筒2的环形筒壁201在上下堆叠连接时，通过环形嵌合槽3和嵌合连接环305纵向堆叠设置并保持连接处封闭，同时顶端输送筒5的底部和底端输出筒6的顶部也分别设置有嵌合连接环305和环形嵌合槽3以便于与单元式反应进行连接，同时在环形嵌合槽3和嵌合连接环305相互嵌合连接后，环形嵌合槽3中设置的锁定卡柱302可以水平滑动嵌入嵌合连接环305的锁定卡环306中，以通过锁定卡柱302对环形嵌合槽3和嵌合连接环305的连接处进行锁定，提高其连接的稳定性，避免发生泄漏，同时通过解锁电磁铁304通电可以吸附铁磁性材质的锁定卡柱302平移脱离锁定卡环306进行解锁，从而便于对单元式反应筒2进行组合和拆卸，使用时更加方便快捷，并且环形筒壁201为中空结构，中间设置有中空保温夹层202，以便于提高其整体的保温效果，便于单元式反应筒2内部输送导热介质时维持其温度，以便于减少热量损失和降低能耗。

如图1、图2、图11、图12、图13和图14所示，可选的，输送布气器503位于原料输送口501的正下方，输送布气器503的中间设置有锥形导向座504，锥形导向座504为正圆锥型结构，锥形导向座504的锥形面由中心处向外侧均匀设置有多个挡气环505，挡气环505为环形结构，所有挡气环505均同心设置，由中心处向外侧设置的多个挡气环505高度依次升高，挡气环505之间设置有竖向输送孔506，由中心处向外侧设置的多个竖向输送孔506直径依次增大，输送布气器503的上侧通过竖向输送孔506与输送布气器503的下侧相互连通，输出集气器603位于反应输出口601的正上方，输出集气器603的中间设置有锥形阶梯座604，锥形阶梯座604为正圆锥阶梯型结构，锥形阶梯座604的阶梯竖向面垂直设置，锥形阶梯座604的阶梯水平面向外侧倾斜设置，锥形阶梯座604的垂直阶梯中间设置有设置连通开口605，锥形阶梯座604的下方设置有倒锥集气罩606，倒锥集气罩606为倒正圆锥型结构，锥形阶梯座604的底部外侧环绕设置有环形集料盘607，输出集气器603的上侧通过连通开口605与倒锥集气罩606的内部相互相连通，倒锥集气罩606的底部与反应输出口601之间相互连通，装置通过立式反应筒1作为脱氢生产反应器，而立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒2，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒2，可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，而气化后的1,4-丁二醇可以由原料输送口501输送至顶端输送筒5中，并通过输送布气器503将原料气体均匀输送至下方的立式反应筒1中单元式反应筒2中，输送布气器503主要由锥形导向座504构成，原料气体输送至锥形导向座504处时，可以沿其锥形结构的上表面由中心处向外侧自然流动，而同心环绕设置的多个挡气环505可以在气体流动时截留一部分气体，以使气体向下通过竖向输送孔506输送，而由中心处向外侧设置的多个挡气环505高度依次升高，竖向输送孔506直径则依次增大，由于中心处气体量最多，通过挡气环505和竖向输送孔506的结构差异，可以中心处输送气流的效率最低而外侧最高，从而便于保持均匀气体输送，以便于均匀设置的多个中空反应输送管4可以输送进等量的气体，进而有利于提高反应均匀度和转化效率，而完成反应生产后的气体便可以输送至底端输出筒6，并由输出集气器603输送至反应输出口601，输出集气器603主要由锥形阶梯座604构成，而锥形阶梯座604为正圆锥阶梯型结构，锥形阶梯座604的阶梯竖向面垂直设置，锥形阶梯座604的阶梯水平面向外侧倾斜设置，锥形阶梯座604的垂直阶梯中间设置有设置连通开口605，所以连通开口605的开口位于水平方向，气体可以通过连通开口605输送至倒锥集气罩606，并通过倒锥集气罩606汇集至反应输出口601，以提高输送效率，而中空反应输送管4中进行反应时需要填充设置催化剂颗粒，在反应生产过程中，催化剂颗粒会由于老化消耗等因素由中空反应输送管4自然掉落，而锥形阶梯座604的阶梯结构和向外侧倾斜设置的阶梯水平面可以使催化剂颗粒向周围滚落并汇集至环形集料盘607进行收集，以便于进行回收使用，同时可以避免其直接落入反应输出口601，导致后续的管道堵塞等事故，进行反应生产时更加方便可靠。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图9所示，可选的，立式反应筒1的底部设置有固定支撑架101，固定支撑架101的外侧环绕设置有多个竖直导向柱102，竖直导向柱102的中间设置有升降齿条103，顶端输送筒5和单元式反应筒2的外侧均设置有环形支撑架9，环形支撑架9与顶端输送筒5或单元式反应筒2之间固定连接，环形支撑架9的外侧设置有导向滑套903，环形支撑架9通过导向滑套903与竖直导向柱102滑动连接，导向滑套903的中间设置有升降齿轮904，升降齿轮904的轴端设置有升降电机905，中空反应输送管4的内侧嵌套设置有催化剂储存筒404，催化剂储存筒404的外侧均匀设置有多个间隔接触孔405，催化剂储存筒404的顶部设置有限位卡环406，中空反应输送管4的内侧设置有固定限位环403，限位卡环406与固定限位环403之间尺寸相互配合，装置通过立式反应筒1作为脱氢生产反应器，而立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒2，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒2，可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，而顶端输送筒5和单元式反应筒2的外侧均固定连接设置有环形支撑架9，升降电机905可以带动升降齿轮904转动，进而升降齿轮904通过竖直导向柱102上设置的升降齿条103可以带动环形支撑架9沿竖直导向柱102上下滑动，进而可以带动其中连接的顶端输送筒5或单元式反应筒2同步上下平移，从而对立式反应筒1进行堆叠组合时，可以将所需数量的单元式反应筒2移动至竖直导向柱102的顶端，并嵌套滑动向下移动，最后将顶端输送筒5进行堆叠安装，安装组合使用时更加方便，同时可以使立式反应筒1在任意一处单元式反应筒2组合的连接处开启，以便于对此处的单元式反应筒2内部的中空反应输送管4进行维修，而中空反应输送管4的内侧嵌套设置有催化剂储存筒404，通过催化剂储存筒404可以填充储存反应所需的催化剂颗粒，而催化剂储存筒404通过限位卡环406与固定限位环403的限位保持处于中空反应输送管4内部的位置，通过上下滑动便可以将催化剂储存筒404抽出或安装，从而配合竖直导向柱102的升降结构可以更加便利的对任意一个单元式反应筒2更换催化剂，使用维修时更加灵活方便。

如图1、图2、图5、图6、图7和图10所示，可选的，单元式反应筒2的内部设置有间隔导流板7，间隔导流板7的中间均匀设置有多个间隔连接套701，间隔连接套701嵌套设置于中空反应输送管4的外侧，间隔连接套701与中空反应输送管4之间尺寸相互配合并一一对应设置，间隔导流板7通过间隔连接套701与中空反应输送管4滑动连接，间隔导流板7的外侧设置有环形导流板702，环形导流板702与间隔导流板7之间转动连接，间隔导流板7和环形导流板702共同将单元式反应筒2的内部分隔为上下两个空间，环形导流板702的一侧设置有导流开口703，间隔导流板7和环形导流板702的上侧与下侧通过导流开口703相互连通，环形导流板702的中间均环绕设置有多个联动磁铁704，单元式反应筒2的外侧嵌套滑动转动设置有间隔联动环8，间隔联动环8的内部均匀环绕设置有多个驱动磁铁801，驱动磁铁801与联动磁铁704之间一一对应设置，驱动磁铁801与联动磁铁704相邻磁极互异，间隔联动环8通过驱动磁铁801和联动磁铁704带动环形导流板702同步转动，间隔联动环8的中间设置有旋转齿圈802，间隔联动环8的外侧设置有旋转连接环803，旋转连接环803与间隔联动环8之间转动连接，旋转连接环803的中间设置有旋转电机804，旋转电机804的轴端设置有旋转齿轮805，旋转齿轮805与旋转齿圈802之间相互啮合构成传动结构，环形支撑架9的中间设置有驱动螺杆901，驱动螺杆901的轴端设置有螺杆电机902，间隔联动环8的外侧设置有连接螺套806，间隔联动环8通过连接螺套806与驱动螺杆901相互连接，导热油输出管602与导热油输入管502之间对向设置，装置通过立式反应筒1作为脱氢生产反应器，而立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒2，而原料气体通过单元式反应筒2中的多个中空反应输送管4向下依次输送，同时通过导热油输出管602可以将供热介质输送至底端输出筒6，并通过多个单元式反应筒2中向上输送至顶端输送筒5，而中空反应输送管4的外侧与环形筒壁201之间为中空结构，输送的导热介质可以通过其外侧进行循环输送，以通过供热介质加热中空反应输送管4提供热量，从而使原料气体在输送过程中通过接触中空反应输送管4中填充的催化剂和高温环境，使其进行脱氢反应完成生产，而每个单元式反应筒2的内部都设置有间隔导流板7，间隔导流板7和其外侧设置的环形导流板702共同将单元式反应筒2的内部分隔为上下两个空间，导热油在沿单元式反应筒2输送时，只能通过环形导流板702上设置的导流开口703进行流通通过，而单元式反应筒2的外侧嵌套滑动转动设置有间隔联动环8，旋转电机804通过旋转齿轮805和旋转齿圈802可以带动间隔联动环8转动，而间隔联动环8可以通过驱动磁铁801和联动磁铁704带动环形导流板702同步转动，以使环形导流板702围绕间隔导流板7带动导流开口703同步转动，以调节导流开口703的位置，同时螺杆电机902可以通过驱动螺杆901与连接螺套806驱动间隔联动环8上下移动，并通过驱动磁铁801和联动磁铁704带动环形导流板702同步上下平移，以使间隔导流板7和其外侧设置的环形导流板702可以在单元式反应筒2的内部上下滑动调节位置，从而通过对每个单元式反应筒2中的导流开口703位置角度以及间隔导流板7和环形导流板702的位置进行调节，便可以对导热介质循环流动的路径进行控制调节，当导热介质流动路径更长时其温度下降的会较快可以保持温度较低更加稳定的加热，而流动路径更短时可以保持更高的加热温度，而每个单元式反应筒2中都设置有温度传感器204和压力传感器205，可以实时监测内部温度压力数据，进而可以根据每个单元式反应筒2的位置不同和整体输送加工量的不同，独立控制其加热温度，以便于维持整体内部加热温度的恒定，给反应系统提供稳定持续的热量，从而提高原料转化率。

使用时，首先需要根据具体生产需求对装置的立式反应筒1进行调节组合，对立式反应筒1进行组合时，将所需数量的单元式反应筒2依次下至上叠加安装在底端输出筒6上，进而安装时，通过每个单元式反应筒2外侧的环形支撑架9上设置的导向滑套903，嵌套滑动至竖直导向柱102上，以便于进行上下移动和定位，而进行单元式反应筒2之间进行叠加组合时，通过环形嵌合槽3和嵌合连接环305纵向堆叠设置并保持连接处封闭，在进行连接前水平锁定套筒301中的解锁电磁铁304通电以吸引锁定卡柱302缩回其中，而环形嵌合槽3和嵌合连接环305相互嵌合连接后，对应水平锁定套筒301中的解锁电磁铁304失电以释放锁定卡柱302，使锁定弹簧303推动锁定卡柱302嵌入锁定卡环306中，以对环形嵌合槽3和嵌合连接环305进行锁定，完成所需数量的单元式反应筒2安装后将顶端输送筒5安装在最顶部，以通过顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成完整的立式反应筒1，然后可以将装置相应的管线进行连接，气化后的1,4-丁二醇可以由原料输送口501输送至顶端输送筒5中，并通过输送布气器503将原料气体均匀输送至下方的立式反应筒1中单元式反应筒2，进而气体通过单元式反应筒2中的多个中空反应输送管4向下依次输送，而中空反应输送管4中通过催化剂储存筒404填充安装设置催化剂，同时通过导热油输出管602可以将供热介质输送至底端输出筒6，并通过多个单元式反应筒2中向上输送至顶端输送筒5，以通过供热介质加热中空反应输送管4提供热量，从而使原料气体在输送过程中通过接触中空反应输送管4中填充的催化剂和高温环境，使其进行脱氢反应以产出γ-丁内酯，而产出的γ-丁内酯会向下输送至底端输出筒6，并通过输出集气器603输送至反应输出口601完成生产。

本发明提供的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，通过将气化后的1,4-丁二醇由顶端输送筒5输送至立式反应筒1中，并通过多个单元式反应筒2中的中空反应输送管4向下输送至底端输出筒6，在输送过程中通过接触中空反应输送管4中填充的催化剂和高温环境，使其进行脱氢反应以产出γ-丁内酯完成生产，而装置的密封反应结构立式反应筒1为组合式结构设计，立式反应筒1由顶端输送筒5、多个单元式反应筒2和底端输出筒6纵向依次堆叠组合构成，可以通过上下移动对其组合安装或拆卸，而每个单元式反应筒2结构均相同，从而可以根据实际生产需求安装不同数量的单元式反应筒2，以构成不同尺寸体积的单元式反应筒2，从而可以根据实际生产输送需求对反应器的整体尺寸结构进行调节，并且当内部的中空反应输送管4发生损坏时，可以通过整体更换对应的单元式反应筒2进行快速维修，有利于提高装置整体的维修便利性和可靠性，使用时更加灵活方便。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，包括立式反应筒(1)，所述立式反应筒(1)的中间设置有多个单元式反应筒(2)，多个单元式反应筒(2)纵向堆叠设置，其特征在于，还包括：

环形筒壁(201)，设置于所述单元式反应筒(2)的外侧，所述单元式反应筒(2)的上下两端均设置有中空支撑架(203)；

中空反应输送管(4)，设置于所述单元式反应筒(2)的内部，所述中空反应输送管(4)的上下两端分别设置有连接接头(401)和密封连接套(402)，所述连接接头(401)与所述密封连接套(402)之间尺寸相互配合，所述中空反应输送管(4)之间通过所述连接接头(401)与所述密封连接套(402)相互嵌套首尾连接并保持连接处封闭，所述中空反应输送管(4)通过所述中空支撑架(203)与所述环形筒壁(201)相互固定连接；

顶端输送筒(5)，堆叠设置于所述单元式反应筒(2)的上方，所述顶端输送筒(5)的顶部设置有原料输送口(501)，所述顶端输送筒(5)的侧面设置有导热油输出管(602)；

底端输出筒(6)，堆叠设置于所述单元式反应筒(2)的下方，所述底端输出筒(6)的底部设置有反应输出口(601)，所述底端输出筒(6)的侧面设置有导热油输入管(502)；

所述顶端输送筒(5)的底部和所述底端输出筒(6)的顶部均设置有间隔挡板(307)，所述间隔挡板(307)将所述顶端输送筒(5)和所述底端输出筒(6)均分隔为上下两个空间，所述顶端输送筒(5)的底部设置的间隔挡板(307)中与所述中空反应输送管(4)一一对应设置有多个连接接头(401)，所述底端输出筒(6)的顶部设置的间隔挡板(307)中与所述中空反应输送管(4)一一对应设置有多个密封连接套(402)；

所述顶端输送筒(5)设置的间隔挡板(307)的上方设置有输送布气器(503)，所述底端输出筒(6)设置的间隔挡板(307)的下方设置有输出集气器(603)，所述导热油输出管(602)的内侧开口位于所述顶端输送筒(5)设置的间隔挡板(307)的下方，所述导热油输入管(502)的内侧开口位于所述底端输出筒(6)设置的间隔挡板(307)的上方；

所述立式反应筒(1)由所述顶端输送筒(5)、多个单元式反应筒(2)和所述底端输出筒(6)纵向依次堆叠组合构成。

2.根据权利要求1所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述环形筒壁(201)的上端设置有环形嵌合槽(3)，所述环形筒壁(201)的下端设置有嵌合连接环(305)，所述环形嵌合槽(3)与所述嵌合连接环(305)之间尺寸相互配合，所述环形筒壁(201)之间通过所述环形嵌合槽(3)和所述嵌合连接环(305)纵向堆叠设置并保持连接处封闭。

3.根据权利要求2所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述环形嵌合槽(3)的中间设置有多个水平锁定套筒(301)，所述水平锁定套筒(301)围绕所述环形嵌合槽(3)的竖直中心线外围呈圆周状均匀环绕设置，所述水平锁定套筒(301)的内部嵌套滑动设置有锁定卡柱(302)，所述水平锁定套筒(301)的内端设置有解锁电磁铁(304)，所述锁定卡柱(302)与所述解锁电磁铁(304)之间设置有锁定弹簧(303)，所述嵌合连接环(305)的中间设置有多个锁定卡环(306)，所述锁定卡环(306)围绕所述嵌合连接环(305)的竖直中心线外围呈圆周状均匀环绕设置，所述锁定卡柱(302)与所述锁定卡环(306)之间尺寸相互配合并一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述中空反应输送管(4)的内侧嵌套设置有催化剂储存筒(404)，所述催化剂储存筒(404)的外侧均匀设置有多个间隔接触孔(405)，所述催化剂储存筒(404)的顶部设置有限位卡环(406)，所述中空反应输送管(4)的内侧设置有固定限位环(403)，所述限位卡环(406)与所述固定限位环(403)之间尺寸相互配合。

5.根据权利要求1所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述输送布气器(503)位于所述原料输送口(501)的正下方，所述输送布气器(503)的中间设置有锥形导向座(504)，所述锥形导向座(504)为正圆锥型结构，所述锥形导向座(504)的锥形面由中心处向外侧均匀设置有多个挡气环(505)，所述挡气环(505)为环形结构，所有挡气环(505)均同心设置，由中心处向外侧设置的多个挡气环(505)高度依次升高，所述挡气环(505)之间设置有竖向输送孔(506)，由中心处向外侧设置的多个竖向输送孔(506)直径依次增大，所述输送布气器(503)的上侧通过所述竖向输送孔(506)与所述输送布气器(503)的下侧相互连通。

6.根据权利要求1所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述输出集气器(603)位于所述反应输出口(601)的正上方，所述输出集气器(603)的中间设置有锥形阶梯座(604)，所述锥形阶梯座(604)为正圆锥阶梯型结构，所述锥形阶梯座(604)的阶梯竖向面垂直设置，所述锥形阶梯座(604)的阶梯水平面向外侧倾斜设置，所述锥形阶梯座(604)的垂直阶梯中间设置有设置连通开口(605)，所述锥形阶梯座(604)的下方设置有倒锥集气罩(606)，所述倒锥集气罩(606)为倒正圆锥型结构，所述锥形阶梯座(604)的底部外侧环绕设置有环形集料盘(607)，所述输出集气器(603)的上侧通过所述连通开口(605)与所述倒锥集气罩(606)的内部相互相连通，所述倒锥集气罩(606)的底部与所述反应输出口(601)之间相互连通。

7.根据权利要求1所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述立式反应筒(1)的底部设置有固定支撑架(101)，所述固定支撑架(101)的外侧环绕设置有多个竖直导向柱(102)，所述竖直导向柱(102)的中间设置有升降齿条(103)，所述顶端输送筒(5)和所述单元式反应筒(2)的外侧均设置有环形支撑架(9)，所述环形支撑架(9)与所述顶端输送筒(5)或所述单元式反应筒(2)之间固定连接，所述环形支撑架(9)的外侧设置有导向滑套(903)，所述环形支撑架(9)通过所述导向滑套(903)与所述竖直导向柱(102)滑动连接，所述导向滑套(903)的中间设置有升降齿轮(904)，所述升降齿轮(904)的轴端设置有升降电机(905)。

8.根据权利要求1所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述单元式反应筒(2)的内部设置有间隔导流板(7)，所述间隔导流板(7)的中间均匀设置有多个间隔连接套(701)，所述间隔连接套(701)嵌套设置于所述中空反应输送管(4)的外侧，所述间隔连接套(701)与所述中空反应输送管(4)之间尺寸相互配合并一一对应设置，所述间隔导流板(7)通过所述间隔连接套(701)与所述中空反应输送管(4)滑动连接，所述间隔导流板(7)的外侧设置有环形导流板(702)，所述环形导流板(702)与所述间隔导流板(7)之间转动连接，所述间隔导流板(7)和所述环形导流板(702)共同将所述单元式反应筒(2)的内部分隔为上下两个空间，所述环形导流板(702)的一侧设置有导流开口(703)，所述间隔导流板(7)和所述环形导流板(702)的上侧与下侧通过所述导流开口(703)相互连通，所述环形导流板(702)的中间均环绕设置有多个联动磁铁(704)。

9.根据权利要求8所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述单元式反应筒(2)的外侧嵌套滑动转动设置有间隔联动环(8)，所述间隔联动环(8)的内部均匀环绕设置有多个驱动磁铁(801)，所述驱动磁铁(801)与所述联动磁铁(704)之间一一对应设置，所述驱动磁铁(801)与所述联动磁铁(704)相邻磁极互异，所述间隔联动环(8)通过所述驱动磁铁(801)和所述联动磁铁(704)带动所述环形导流板(702)同步转动，所述间隔联动环(8)的中间设置有旋转齿圈(802)，所述间隔联动环(8)的外侧设置有旋转连接环(803)，所述旋转连接环(803)与所述间隔联动环(8)之间转动连接，所述旋转连接环(803)的中间设置有旋转电机(804)，所述旋转电机(804)的轴端设置有旋转齿轮(805)，所述旋转齿轮(805)与所述旋转齿圈(802)之间相互啮合构成传动结构。

10.根据权利要求9所述的BDO脱氢生产γ-丁内酯反应生产装置，其特征在于，所述环形支撑架(9)的中间设置有驱动螺杆(901)，所述驱动螺杆(901)的轴端设置有螺杆电机(902)，所述间隔联动环(8)的外侧设置有连接螺套(806)，所述间隔联动环(8)通过所述连接螺套(806)与所述驱动螺杆(901)相互连接。

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