CN1300637A - 板翅式内部移热so2氧化固定床反应器 - Google Patents

板翅式内部移热so2氧化固定床反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN1300637A
CN1300637A CN 00117570 CN00117570A CN1300637A CN 1300637 A CN1300637 A CN 1300637A CN 00117570 CN00117570 CN 00117570 CN 00117570 A CN00117570 A CN 00117570A CN 1300637 A CN1300637 A CN 1300637A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fin
plate
runner
heat transfer
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 00117570
Other languages
English (en)
Other versions
CN1091392C (zh
Inventor
邓先和
张亚君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN00117570A priority Critical patent/CN1091392C/zh
Publication of CN1300637A publication Critical patent/CN1300637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1091392C publication Critical patent/CN1091392C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

本发明是一种板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器,它由多层带板翅的纵向金属板与壳体构成等距平行纵向流道、冷热流道相间交错设置,热流道沿纵向设置多层催化剂填料层,每相邻两段催化剂填料层中设置散热板翅及限流边框,它主要是由转化器壳体、纵向金属板分隔的冷热流道,多段催化剂层、各段催化剂层间的冷热流道板翅,以及回流联箱与冷热流道构成的流道回路构成。本发明具有强化气体反应移热,节省催化剂用量,降低操作气阻,缩小设备体积,减少设备材耗与投资的优点和效果。

Description

板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器
本发明是板翅式内部移热SO2气体氧化固定床反应器，又称气体转化器，属强化传热技术，特别涉及内部传热结构的气体固定床反应设备。
SO2氧化反应为放热反应，通常在气－固反应床中进行。由于反应升温达到平衡线，将不能继续进行反应，故通常是每经一段绝热反应后将气体冷却，再作下一段反应，反应一般分若干段进行。现有的具有内部换热结构的气体固定床反应器型式有几种，如：申请号为：CN2290400的中国专利为改进均温型气固相催化反应器；申请号为CN2288770的中国专利为一种放热气-固相催化合成反应器；申请号为：CN1174096的中国专利为一种接近最佳温度的催化反应改进工艺及其合成反应器；申请号为：CN85100111A的中国专利为在列管式固定床反应器中进行催化反应的方法及装置；申请号为：CN85204137U的中国专利为对向流低阻力催化反应器；申请号为：CN1225850的中国专利为用于催化反应的固定床反应器。但上述几种气体转化器的内部换热结构都存在着同样的缺点：一是采用管式换热结构，传热系数低，难以实现有效的传热强化；二是冷热流是以非全逆流形式换热，有效传热温差小。由于以上两方面的缺点，导致现有的SO2气体转化器内部换热面积大，耗材多，设备造价高，而且体积庞大，安装与维修都不方便。此外，由于以上设备结构的缺点，使得转化器仅限于4～5段转化反应，转化过程中的平均反应温度较低导致SO2氧化反应速率低，所需催化剂用量多，设备投资高。
本发明的目的就是为了解决和克服现有SO2气体转化器内部换热结构存在的管式换热传热系数低，难于实现传热强化，冷热流非全逆流换热，即错流换热，有效传热温差小、导致体积大、安装维修不方便、耗材多、造价高、以及转化反应段数太少，转化平均反应温度较低，导致氧化反应速率低、催化剂耗量大、投资大等的问题和缺点，研究发明一种具有高效强化传热性能的内部换热结构、可较大幅度提高传热系数，并实现冷热流全逆流换热，提高有效传热温差，可使转化段数扩展到10段以上，有效提高转化过程中的平均反应温度，增大SO2氧化反应速率，大幅减少催化剂用量，节省设备投资，缩小设备体积，安装维修方便的板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器。
本发明是通过下述技术方案来实现的，本板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器的结构示意图如图1所示，其A-A向视图如图2所示；其连续平翅片横向板翅设置示意图如图3所示；其连续平翅片纵向板翅设置示意图如图4所示；其非连续裂齿状翅片形状示意图如图5所示。本反应器由多块纵向金属板把反应器内部分割为多层相邻的SO2原料气冷体流道与SO3反应气热体流道，反应器壳体与多块纵向金属板构成等距平行纵向流道，冷热流体流道相间交错设置，SO3热流道沿纵向设置多段催化剂填料层，每相邻两段催化剂填料层中设置散热板翅及限流边框，对应冷流道侧面也设置加热板翅、冷热流道与回流联箱构成流道回路，相隔两段催化剂填料层之间是板翅冷却面，每段催化剂填料层后均紧接一段板翅冷却面，使在反应器矩形壳体内构成多通道板翅式内部移热固定床反应装置；它主要由反应器壳体1、纵向金属隔板2、催化剂填料层3、SO2冷流道加热翅片4、SO3热流道散热翅片5、催化剂填料层边框栅栏6、限流边框7及回流联箱8共同连接构成，其相互连接关系为：在反应器矩形壳体1内，多块纵向金属隔板2平行排列构成SO2冷流道9与SO3热流道10，在SO3热流道10中，由多块栅板6与纵向金属隔板2相接构成催化剂段，内装填催化剂填料层3，由限流边框7及纵向金属隔板2上焊接的散热翅片5构成SO3的冷却通道紧接催化剂填料层3，在SO3冷却通道的对应侧面，由纵向金属隔板2与加热翅片4焊接构成SO2的加热通道，回流联箱8安置在反应器壳体1的顶端构成空腔回流区；散热翅片5与加热翅片4是纵向水平翅片或是横向垂直翅片，翅片是连续平翅片或是非连续裂齿状翅片。其动作原理如下：SO2原料气由冷流道9进入反应器壳体1，沿纵向金属隔板2流道流动，经加热翅片4加热升温至反应起燃温度，再经回流联箱8进入SO3反应器热流流道10，经催化剂填料层3反应后气温升高，通过散热翅片5移去热量，降低反应气温度，再进入下一段催化剂填料层继续反应，直到经最后一段催化剂填料层后流出反应器壳体1，原料气SO2与反应气SO3在反应器壳体1达到自热平衡。
本发明与现有的技术相比，具有如下的优点和有益效果：(1)SO2冷流与SO3热流的对流换热在本反应器结构中是全逆流换热，有效传热温差高，克服了现有技术中冷热流体错流换热，有效传热温差低的缺点；(2)本反应器采用板翅式换热结构，可大大强化冷热流两侧的对流传热，克服了现有技术中管式换热结构传热效率低的缺点，总传热系数可增大2～3倍；(3)由于本反应器结构便于设置多级转化段(10级以上)，可有效提高反应过程的平均温度，增大反应速率，节省催化剂用量可达25～30％，大幅降低反应设备投资，同时也可降低气阻，节省操作费用；(4)本发明缩小了反应器设备体积，减少系统占地面积，方便设备的安装和维修。
下面对说明书附图进一步说明如下：图1是本板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器的结构示意图；图2是图1的A-A向视图；图3是连续平翅片横向板翅设置示意图；图4是连续平翅片纵向板翅设置示意图；图5是非连续裂齿状翅片示意图。
本发明的实施方式较为简单，可采用普通的板金工艺和机加工方法及设备即可加工。实施本发明，只要按图1～5所示设计、加工本装置的各部件，并按上面说明书所述的相互连接关系进行连接装配构成图1所示的流道结构，便能较好地实施本发明。例如，发明人推荐设计由8块厚5mm的纵向钢板在反应器中等距分隔出4个50mm宽的SO2冷道流与500mm宽的SO3热流道，3000mm的壳体高度，2200mm的壳体宽度，5000mm壳体纵向长度，SO3热流道中设置10段催化剂层，冷热流道的板翅均取20×3mm翅片，翅化率取3。

Claims (2)

1、一种板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器，其特征在于：它由多块纵向金属板把反应器内部分割为多层相邻的SO2原料气冷体流道与SO3反应气热体流道，反应器壳体与多块纵向金属板构成等距平行纵向流道，冷热流体流道相间交错设置，SO3热流道沿纵向设置多段催化剂填料层，每相邻两段催化剂填料层中设置散热板翅及限流边框，对应冷流道侧面也设置加热板翅、冷热流道与回流联箱构成流道回路，相隔两段催化剂填料层之间是板翅冷却面，每段催化剂填料层后均紧接一段板翅冷却面，使在反应器矩形壳体内构成多通道板翅式内部移热固定床反应装置；它主要由反应器壳体(1)、纵向金属隔板(2)、催化剂填料层(3)、SO2冷流道加热翅片(4)、SO3热流道散热翅片(5)、催化剂填料层边框栅栏(6)、限流边框(7)及回流联箱(8)共同连接构成，其相互连接关系为：在反应器矩形壳体(1)内，多块纵向金属隔板(2)平行排列构成SO2冷流道(9)与SO3热流道(10)，在SO3热流道10中，由多块栅板(6)与纵向金属隔板(2)相接构成催化剂段，内装填催化剂填料层(3)，由限流边框(7)及纵向金属隔板(2)上焊接的散热翅片(5)构成SO3的冷却通道紧接催化剂填料层(3)，在SO3冷却通道的对应侧面，由纵向金属隔板(2)与加热翅片(4)焊接构成SO2的加热通道，回流联箱(8)安置在反应器壳体(1)的顶端构成空腔回流区。
2、按权利要求1所述的一种板翅式内部移热SO2氧化固定床反应器，其特征在于所述的散热翅片(5)与加热翅片(4)是纵向水平翅片或是横向垂直翅片，翅片是连续平翅片或是非连续裂齿状翅片。
CN00117570A 2000-10-31 2000-10-31 板翅式内部移热so2氧化固定床反应器 Expired - Fee Related CN1091392C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN00117570A CN1091392C (zh) 2000-10-31 2000-10-31 板翅式内部移热so2氧化固定床反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN00117570A CN1091392C (zh) 2000-10-31 2000-10-31 板翅式内部移热so2氧化固定床反应器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1300637A true CN1300637A (zh) 2001-06-27
CN1091392C CN1091392C (zh) 2002-09-25

Family

ID=4586930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN00117570A Expired - Fee Related CN1091392C (zh) 2000-10-31 2000-10-31 板翅式内部移热so2氧化固定床反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1091392C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112090388A (zh) * 2020-09-07 2020-12-18 浙江大学 一种连续流反应器及其在化学反应和合成中的应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85204137U (zh) * 1985-10-03 1986-09-03 南京化学工业公司设计院 对向流动低阻力催化反应器
CN2131600Y (zh) * 1992-06-18 1993-05-05 中国石油化工总公司 径向固定床反应器的低阻气流均布器
CN1088618C (zh) * 1996-08-21 2002-08-07 楼寿林 一种接近最佳温度的催化反应改进工艺及其合成反应器
CN2298060Y (zh) * 1997-05-13 1998-11-25 华东理工大学 横向副产蒸汽固定床催化反应器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112090388A (zh) * 2020-09-07 2020-12-18 浙江大学 一种连续流反应器及其在化学反应和合成中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN1091392C (zh) 2002-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7022294B2 (en) Compact reactor
CN101143729B (zh) 多床层轴径向合成塔
CN105823360B (zh) 含错排热管阵列的板式换热器
US3528783A (en) Multilayer catalytic reactor
CN103240036B (zh) 一种抗温差应力的换热反应器及其组合装置和应用
EP0256299B1 (en) Ammonia synthesis converter
CN108007244B (zh) 一种螺旋推流通道板式换热器
CN105080433B (zh) 一种新型板式轴向反应器
CN202747831U (zh) 一种绕管式换热器及具有该换热器结构的反应器
CN1140764C (zh) 缩放管全逆流双壳程轴流式换热器及其换热方法
CN1091392C (zh) 板翅式内部移热so2氧化固定床反应器
CN205182683U (zh) 一种新型板式轴向反应器
CN100498182C (zh) 空心环支承异形强化管冷凝器
CN208098030U (zh) 板框式固定床费托合成反应器
CN101839655A (zh) 高效模块回程容积式换热器
CN2371531Y (zh) 螺旋板换热器
CN101995175A (zh) 管壳式换热器
CN205537257U (zh) 一种含错排热管阵列的板式换热器
JP4422940B2 (ja) 熱交換器付き小型反応器
CN210320101U (zh) 有机废气催化燃烧炉
CN202915770U (zh) 板壳式热交换器
CN2773594Y (zh) 多介质高效板式换热器
CN220610304U (zh) 一种新型甲醇制氢管式反应器
CN201823513U (zh) 一种绝热反应间接换热型超大直径气固相催化反应器
CN2482045Y (zh) 缩放管全逆流双壳程轴流式换热器

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee