CN115178192B - 一种固定床反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固定床反应器，本发明涉及化工设备技术领域。该固定床反应器，通过滤除组件的设置，当物料经若干个滤槽进入排料孔时，能够通过转轴以及若干个弧形叶片的配合，带动限位轴套在转轴的外侧转动，使得限位轴套能够同时带动端部固定安装的传动盘，当传动盘通过限位轴套的带动运行时，能够同时带动其内部滑动安装的滑杆以及传动球，通过传动球的转动与对应的球形体接触，能够将其向对应的排料孔内部压动，直至传动球越过后球形体通过对应的支板架以及复位弹簧的配合复位，如此往复，能够实现对排料孔疏通的同时避免液体物料内部含有的残留杂质粘附在排料孔的内壁，保证了物料的反应效果以及下料效果。

Description

一种固定床反应器

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种固定床反应器。

背景技术

指在反应器内装填颗粒状固体催化剂或固体反应物，形成一定高度的堆积床层，气体或液体物料通过颗粒间隙流过静止固定床层的同时，实现非均相反应过程。这类反应器的特点是充填在设备内的固体颗粒固定不动，有别于固体物料在设备内发生运动的移动床和流化床，又称填充床反应器。固定床反应器广泛用于气-固相反应和液-固相反应过程，例如，合成氨工业中的固定半水煤气发生炉，水处理中的固定床离子交换柱等。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。

反应器在反应完成后，物料大多经底部的排料管排出，虽在排出前能够进行过滤避免出现管道堵塞的现象，但对物料过滤的过程中易使得反应物堆积在排料孔处，导致物料的排料效果以及排料效率降低、同时也易使得设备内部的清理较为繁琐，影响设备的使用效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种固定床反应器，解决了反应完成的物料在排料的过程中造成堵塞、内部含有的杂质易粘附在排料孔的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种固定床反应器，包括锥壳、壳体以及上封头，所述锥壳与壳体以及壳体与上封头之间均通过焊接的方式固定连接为一体，所述壳体的内部设置有反应组件，所述锥壳的底部两侧分别固定啊在有第一物料出口支管以及第二物料出口支管，所述锥壳的内部设置有排料孔、且排料孔的外侧设置有滤除组件，所述壳体的外侧设置有定位组件，所述滤除组件包含有滤筒架，所述滤筒架固定安装在锥壳的内部，所述滤筒架的内部对称开设有若干个滤槽，所述滤筒架的内部固定安装有转轴，所述转轴的外侧转动安装有限位轴套，所述限位轴套的一端固定安装有若干个弧形叶片，所述限位轴套的另一端固定安装有传动盘，所述传动盘的两侧均设置有清理组件，所述传动盘的底部设置有传动球，所述传动球的顶面中部固定安装有滑杆、且通过滑杆滑动安装在传动盘的内部，所述滑杆的外侧套接有弹簧体，所述弹簧体的两端分别与传动球的外侧以及传动盘的底部固定连接，所述锥壳的内部滑动安装有若干个清理环，若干个所述清理环的顶面均固定安装有支板架，所述支板架的内部固定安装有球形体，所述支板架的底部两侧均固定安装有复位弹簧，两侧的所述复位弹簧的另一端分别固定连接至锥壳的内侧顶面。

优选的，若干个所述清理环分别滑动设置在对应的排料孔内部、且直径与排料孔内部直径相同，若干个所述清理环分别与对应的排料孔内壁相互贴合。

优选的，所述清理组件包含有刮板架，所述刮板架的内侧中部均固定安装有衔接板，所述传动盘的外侧开设有限位滑槽，所述刮板架通过衔接板的配合固定安装在限位滑槽的内部，所述刮板架的外侧固定安装有若干个清理毛刷。

优选的，两侧的所述刮板架的安装位置分别与滤筒架的内壁相互贴合，所述清理毛刷分别通过刮板架的配合与滤筒架内部开设的滤槽内壁相互贴合。

优选的，所述定位组件包含有耳式支座以及定位环架，所述定位环架固定套接在壳体的外侧，所述定位环架的侧面开设有环形槽、且内部开设有限位槽，所述环形槽与限位槽之间相互贯通，所述定位环架的外侧对称开设有若干个螺纹孔，所述耳式支座有若干个，若干个所述耳式支座的内部均设置有定位栓，若干个所耳式支座的内侧两端均固定安装有定位柱、且定位柱的端部均固定安装有滑动件，若干个所述耳式支座分别通过对应的定位柱以及滑动件的配合滑动安装在定位环架的外侧。

优选的，若干个所述耳式支座之间相互对称、且均与水平面保持平行，若干个所述耳式支座分别通过定位栓的配合与定位环架之间实现定位。

优选的，所述反应组件包含有折流板，所述折流板有若干个、且分别固定安装在壳体的内部，若干个所述折流板之间均对称设置有若干个定距管，若干个所述折流板分别通过对应的定距管的配合衔接为一体，所述壳体的中部设置有膨胀节。

优选的，所述壳体的内部设置有若干段换热管，若干段所述换热管分别穿过对应的折流板、且安装位置与若干个定距管相互对应。

优选的，所述上封头的顶面分别固定安装有物料进口支管、压力表管以及备用管，所述壳体的外侧固定安装有排气管，上封头内表面按HG/T20584-2011<钢制化工容器制造技术要求》中12-14的规定进行表面酸洗钝化，按SJ20893-2003进行检测；保温部分碳钢金属外表面涂无机富锌底漆两遒，每道最小干膜厚度≥35μm，涂层总厚度≥70μm；鞍座底漆、面漆各两道，每道最小干膜厚度≥50μum，涂层总厚度≥200pμm，等不保温部分涂刷酚醛，两个耳式支座的外侧均设置有静电接地板、且通过焊接的方式连接为一体，不锈钢材料及焊接接头按GB/T4334-2020方法E《铜一硫酸铜～16％硫酸腐蚀试验方法》进行，试样采用对辅以金相法判断试样弯曲外侧面不产生晶间腐蚀裂纹作为合格指标，接焊接接头试样，用弯曲法板上。

有益效果

本发明提供了一种固定床反应器。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该固定床反应器，通过滤除组件的设置，当物料经若干个滤槽进入排料孔时，能够通过转轴以及若干个弧形叶片的配合，带动限位轴套在转轴的外侧转动，使得限位轴套能够同时带动端部固定安装的传动盘，当传动盘通过限位轴套的带动运行时，能够同时带动其内部滑动安装的滑杆以及传动球，通过传动球的转动与对应的球形体接触，能够将其向对应的排料孔内部压动，直至传动球越过后球形体通过对应的支板架以及复位弹簧的配合复位，如此往复，能够实现对排料孔疏通的同时避免液体物料内部含有的残留杂质粘附在排料孔的内壁，保证了物料的反应效果以及下料效果。

(2)、该固定床反应器，通过定位组件的设置，当在对设备进行装配时，首先通过吊装设备将设备吊起，而后通过转动耳式支座6，使其与预设的固定位置重合，而后通过螺栓与耳式支座6的配合将设备安装，安装完成后通过吊装设备将设备进行转动，使得若干个耳式支座6在定位环架7内部转动直至设备的角度调节完成后通过定位栓601进行定位，便于后续管道衔接的同时提升了设备的装配便捷性。

(3)、该固定床反应器，通过反应组件的设置，当气体或液体物料经反应物间隙流过静止固定的床层时，能够分别穿过对应的若干个折流板8，从而能够对气体或液体物料的流向进行改变，使得物料能够与堆积床层之间进行充分的反应，使得物料与反应物的之间的接触均匀性得到提升，保证了设备的反应效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1剖视结构示意图；

图3为本发明A点放大结构示意图；

图4为本发明定位环架剖视结构示意图；

图5为本发明B点放大结构示意图；

图6为本发明滤筒架剖视结构示意图；

图7为本发明C点放大结构示意图；

图8为本发明传动盘剖视结构示意图。

图中：1、锥壳；101、第一物料出口支管；102、第二物料出口支管；2、壳体；201、膨胀节；3、上封头；301、物料进口支管；302、压力表管；303、备用管；4、定位螺杆；5、排气管；6、耳式支座；601、定位栓；602、定位柱；603、滑动件；7、定位环架；701、环形槽；702、螺纹孔；703、限位槽；8、折流板；801、换热管；802、定距管；9、滤筒架；901、滤槽；10、转轴；11、限位轴套；1101、弧形叶片；12、传动盘；1201、限位滑槽；13、刮板架；1301、清理毛刷；1302、衔接板；14、清理环；1401、支板架；1402、复位弹簧；1403、球形体；15、传动球；1501、滑杆；1502、弹簧体。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种固定床反应器，包括锥壳1、壳体2以及上封头3，锥壳1与壳体2以及壳体2与上封头3之间均通过焊接的方式固定连接为一体、且焊接处均设置有若干个定位螺杆4，壳体2的内部设置有反应组件，锥壳1的底部两侧分别固定啊在有第一物料出口支管101以及第二物料出口支管102，锥壳1的内部设置有排料孔、且排料孔的外侧设置有滤除组件，壳体2的外侧设置有定位组件，滤除组件包含有滤筒架9，滤筒架9固定安装在锥壳1的内部，滤筒架9的内部对称开设有若干个滤槽901，滤筒架9的内部固定安装有转轴10，转轴10的外侧转动安装有限位轴套11，限位轴套11的一端固定安装有若干个弧形叶片1101，限位轴套11的另一端固定安装有传动盘12，传动盘12的两侧均设置有清理组件，传动盘12的底部设置有传动球15，传动球15的顶面中部固定安装有滑杆1501、且通过滑杆1501滑动安装在传动盘12的内部，滑杆1501的外侧套接有弹簧体1502，弹簧体1502的两端分别与传动球15的外侧以及传动盘12的底部固定连接，锥壳1的内部滑动安装有若干个清理环14，若干个清理环14的顶面均固定安装有支板架1401，支板架1401的内部固定安装有球形体1403，支板架1401的底部两侧均固定安装有复位弹簧1402，两侧的复位弹簧1402的另一端分别固定连接至锥壳1的内侧顶面，若干个清理环14分别滑动设置在对应的排料孔内部、且直径与排料孔内部直径相同，若干个清理环14分别与对应的排料孔内壁相互贴合；

本发明实施例中，清理组件包含有刮板架13，刮板架13的内侧中部均固定安装有衔接板1302，传动盘12的外侧开设有限位滑槽1201，刮板架13通过衔接板1302的配合固定安装在限位滑槽1201的内部，刮板架13的外侧固定安装有若干个清理毛刷1301，两侧的刮板架13的安装位置分别与滤筒架9的内壁相互贴合，清理毛刷1301分别通过刮板架13的配合与滤筒架9内部开设的滤槽901内壁相互贴合；

本发明实施例中，定位组件包含有耳式支座6以及定位环架7，定位环架7固定套接在壳体2的外侧，定位环架7的侧面开设有环形槽701、且内部开设有限位槽703，环形槽701与限位槽703之间相互贯通，定位环架7的外侧对称开设有若干个螺纹孔702，耳式支座6有若干个，若干个耳式支座6的内部均设置有定位栓601，若干个所耳式支座6的内侧两端均固定安装有定位柱602、且定位柱602的端部均固定安装有滑动件603，若干个耳式支座6分别通过对应的定位柱602以及滑动件603的配合滑动安装在定位环架7的外侧，若干个耳式支座6之间相互对称、且均与水平面保持平行，若干个耳式支座6分别通过定位栓601的配合与定位环架7之间实现定位；

本发明实施例中，反应组件包含有折流板8，折流板8有若干个、且分别固定安装在壳体2的内部，若干个折流板8之间均对称设置有若干个定距管802，若干个折流板8分别通过对应的定距管802的配合衔接为一体，壳体2的中部设置有膨胀节201，壳体2的内部设置有若干段换热管801，换热管801为高级冷拔，I级管束，符合NB/T47019.1-2021和NB/T470196-2021的规定，按GB/T4334-2020中的E法进行晶间、腐蚀试验，并进行硫化物腐蚀试验，每批2根钢管各取1个试样按GB/T17898进行氯离子应力腐蚀试验，逐根涡流探伤，另外按GB/T21833.1-2020进行点蚀试验，试验温度不低于35°，耐点蚀当量值min3454％，平均3578％，max37.75％；若干段换热管801分别穿过对应的折流板8、且安装位置与若干个定距管802相互对应，上封头3的顶面分别固定安装有物料进口支管301、压力表管302以及备用管303，壳体2的外侧固定安装有排气管5；

本发明实施例中，锥壳1、壳体2以及上封头3内表面需按HG/T20584-2011<钢制化工容器制造技术要求》中12-14的规定进行表面酸洗钝化，按SJ20893-2003进行检测；保温部分碳钢金属外表面涂无机富锌底漆两遒，每道最小干膜厚度≥35μm，涂层总厚度≥70μm；鞍座底漆、面漆各两道，每道最小干膜厚度≥50μum，涂层总厚度≥200pμm，等不保温部分涂刷酚醛，两个耳式支座6的外侧均设置有静电接地板、且通过焊接的方式连接为一体，不锈钢材料及焊接接头按GB/T4334-2020方法E《铜一硫酸铜～16％硫酸腐蚀试验方法》进行，试样采用对辅以金相法判断试样弯曲外侧面不产生晶间腐蚀裂纹作为合格指标，接焊接接头试样，用弯曲法板上。

使用时，首先将固体反应物、催化剂填装至壳体2内部，使其形成一定高度的堆积床层，而后将物料通过反应物间隙流过静止固定的床层，实现非均相反应，而通过反应组件的设置，当气体或液体物料经反应物间隙流过静止固定的床层时，能够分别穿过对应的若干个折流板8，从而能够对气体或液体物料的流向进行改变，使得物料能够与堆积床层之间进行充分的反应，使得物料与反应物的之间的接触均匀性得到提升，保证了设备的反应效果，通过滤除组件的设置，当反应后的物料经锥壳1内部开设的排料孔排出时，会首先通过滤筒架9内部开设的滤槽901，而后通过滤槽901的过滤后将物料排出锥壳1，避免内部的反应物或催化剂随物料同时流出，而当物料经若干个滤槽901进入排料孔时，能够通过转轴10以及若干个弧形叶片1101的配合，带动限位轴套11在转轴10的外侧转动，使得限位轴套11能够同时带动端部固定安装的传动盘12，当传动盘12通过限位轴套11的带动运行时，能够同时带动其内部滑动安装的滑杆1501以及传动球15，通过传动球15的转动与对应的球形体1403接触，能够将其向对应的排料孔内部压动，直至传动球15越过后球形体1403通过对应的支板架1401以及复位弹簧1402的配合复位，如此往复，能够实现对排料孔疏通的同时避免液体物料内部含有的残留杂质粘附在排料孔的内壁，保证了物料的反应效果以及下料效果，而当传动盘12转动的同时，能够通过对应的衔接板1302带动两侧的刮板架13运行，使其通过外侧的若干个清理毛刷1301对滤槽901进行清理，避免出料的过程中壳体2内部的堆积床层对滤筒架9造成堵塞；在对设备进行装配时，通过定位组件的设置，首先通过吊装设备将设备吊起，而后通过转动耳式支座6，使其与预设的固定位置重合，而后通过螺栓与耳式支座6的配合将设备安装，安装完成后通过吊装设备将设备进行转动，使得若干个耳式支座6在定位环架7内部转动直至设备的角度调节完成后通过定位栓601进行定位，便于后续管道衔接的同时提升了设备的装配便捷性。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种固定床反应器，包括锥壳（1）、壳体（2）以及上封头（3），所述锥壳（1）与壳体（2）以及壳体（2）与上封头（3）之间均通过焊接的方式固定连接为一体，所述壳体（2）的内部设置有反应组件，其特征在于：所述锥壳（1）的底部两侧分别固定有第一物料出口支管（101）以及第二物料出口支管（102），所述锥壳（1）的内部设置有排料孔、且排料孔的外侧设置有滤除组件，所述壳体（2）的外侧设置有定位组件；

所述滤除组件包含有滤筒架（9），所述滤筒架（9）固定安装在锥壳（1）的内部，所述滤筒架（9）的内部对称开设有若干个滤槽（901），所述滤筒架（9）的内部固定安装有转轴（10），所述转轴（10）的外侧转动安装有限位轴套（11），所述限位轴套（11）的一端固定安装有若干个弧形叶片（1101），所述限位轴套（11）的另一端固定安装有传动盘（12），所述传动盘（12）的两侧均设置有清理组件，所述传动盘（12）的底部设置有传动球（15），所述传动球（15）的顶面中部固定安装有滑杆（1501）、且通过滑杆（1501）滑动安装在传动盘（12）的内部，所述滑杆（1501）的外侧套接有弹簧体（1502），所述弹簧体（1502）的两端分别与传动球（15）的外侧以及传动盘（12）的底部固定连接，所述锥壳（1）的内部滑动安装有若干个清理环（14），若干个所述清理环（14）的顶面均固定安装有支板架（1401），所述支板架（1401）的内部固定安装有球形体（1403），所述支板架（1401）的底部两侧均固定安装有复位弹簧（1402），两侧的所述复位弹簧（1402）的另一端分别固定连接至锥壳（1）的内侧顶面；

若干个所述清理环（14）分别滑动设置在对应的排料孔内部、且直径与排料孔内部直径相同，若干个所述清理环（14）分别与对应的排料孔内壁相互贴合；

所述清理组件包含有刮板架（13），所述刮板架（13）的内侧中部均固定安装有衔接板（1302），所述传动盘（12）的外侧开设有限位滑槽（1201），所述刮板架（13）通过衔接板（1302）的配合固定安装在限位滑槽（1201）的内部，所述刮板架（13）的外侧固定安装有若干个清理毛刷（1301），两侧的所述刮板架（13）的安装位置分别与滤筒架（9）的内壁相互贴合，所述清理毛刷（1301）分别通过刮板架（13）的配合与滤筒架（9）内部开设的滤槽（901）内壁相互贴合；

所述上封头（3）的顶面分别固定安装有物料进口支管（301）、压力表管（302）以及备用管（303），所述壳体（2）的外侧固定安装有排气管（5）。

2.根据权利要求1所述的一种固定床反应器，其特征在于：所述定位组件包含有耳式支座（6）以及定位环架（7），所述定位环架（7）固定套接在壳体（2）的外侧，所述定位环架（7）的侧面开设有环形槽（701）、且内部开设有限位槽（703），所述环形槽（701）与限位槽（703）之间相互贯通，所述定位环架（7）的外侧对称开设有若干个螺纹孔（702），所述耳式支座（6）有若干个，若干个所述耳式支座（6）的内部均设置有定位栓（601），若干个所述耳式支座（6）的内侧两端均固定安装有定位柱（602）、且定位柱（602）的端部均固定安装有滑动件（603），若干个所述耳式支座（6）分别通过对应的定位柱（602）以及滑动件（603）的配合滑动安装在定位环架（7）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种固定床反应器，其特征在于：若干个所述耳式支座（6）之间相互对称、且均与水平面保持平行，若干个所述耳式支座（6）分别通过定位栓（601）的配合与定位环架（7）之间实现定位。

4.根据权利要求1所述的一种固定床反应器，其特征在于：所述反应组件包含有折流板（8），所述折流板（8）有若干个、且分别固定安装在壳体（2）的内部，若干个所述折流板（8）之间均对称设置有若干个定距管（802），若干个所述折流板（8）分别通过对应的定距管（802）的配合衔接为一体，所述壳体（2）的中部设置有膨胀节（201）。

5.根据权利要求4所述的一种固定床反应器，其特征在于：所述壳体（2）的内部设置有若干段换热管（801），若干段所述换热管（801）分别穿过对应的折流板（8）、且安装位置与若干个定距管（802）相互对应。

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