CN201551993U - 一种可实时在线轴向测温的固定床反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种可实时在线轴向测温的固定床反应器，包括由螺旋承接件和螺旋密封件依次连接组配为固定床反应器整体的反应管、进口装置、出口装置、中心导管、带过滤装置的支撑架；所述反应管中设有一个中心导管和两个带过滤装置的支撑架，反应管上下两端通过螺旋承接件分别连接物料进口装置和出口装置；所述的螺旋密封件分别连接进口装置和中心导管、出口装置和中心导管，其特征在于所述反应管、中心导管、带过滤装置的支撑架、进口装置和出口装置同轴心。本实用新型既确保了温度探测元件可在中心导管内沿轴向位移，进行实时在线轴向测温，又保证了整个反应器具有优越的密封性；而且装置结构简单，安装方便，便于制作，易于推广。
Description
技术领域
本实用新型属于化学工程技术领域，涉及一种可实时在线轴向测温的固定床反应器。
背景技术
固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右，堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。
固定床反应器的具有以下优点：①返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。②催化剂机械损耗小。③结构简单。但是，固定床反应器也存在以下缺点：①操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之以流化床反应器或移动床反应器。②传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温(反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围)。
反应过程中温度的变化是影响着构成反应物的原子或者分子碰撞几率主要因素，而这种碰撞几率也显著影响产量、生产率和选择性。因此针对固定床反应器传热差，对反应温度进行准确测定，并做出相应快速的控制是至关重要的。为了能够实时在线测定床体中的轴向不同位置的反应温度，中心导管的密封安装是一个关键问题。
但是，在催化剂填充反应管时，用于置放温度探测元件的中心导管通常需要床体内的固定装置对中心导管进行固定。但是这些固定装置会阻碍催化剂的填充路径，导致不规整填充，造成床体的空隙率局部增大，最终导致沟流。
中国专利CN 1225850A和CN 1213988A都公开一种用于催化反应的固定床反应器，但均没有设置对催化剂床层进行测温的装置，存在缺陷。中国专利CN101309888A公开了一种制备双酚A的方法及立式固定床反应器，通过采用热电偶装置对催化剂层的出口处和到催化剂层的20％高度以内的范围里任意位置进行测温，如果温度之差的绝对值在1.0～5.0℃时，床体中催化剂的至少一部分流动，但该技术是直接把热电偶插入催化剂的床体中，没有加入任何辅助装置，固定床反应器的密封性存在缺陷，催化剂层的空隙率均一性得到不到保证，此外温度探测元件的使用寿命也会受到影响。目前，中国专利CN101312781A公开了一种在管式固定床反应器中测量温度的装置和方法，单独采用引导温度传感器的热电偶套管安装的结构或与保持结构一起在轴向上固定热电偶套管，该技术在固定热电偶套管的过程中，能确保热电偶套管在轴向上不会倾斜，也不会造成催化剂的不规则填充，但是随着催化剂床层的升高需要用线把引导装置或者保持装置从反应管中一并吊出，最后直至床层填满，整个过程操作复杂，不易于推广。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型目的是提供一种可实时在线轴向测温的固定床反应器，反应器中的中心导管可置放温度探测元件进行实时在线轴向测温，同时中心导管通过外部螺旋连接固定既避免了催化剂的不规则填充，又使得整个反应器密封性优越。以解决现有装置中轴向上固定温度探测元件套管操作复杂等技术问题。
本实用新型公开一种可实时在线轴向测温的固定床反应器，包括由螺旋承接件(40)和螺旋密封件(50)依次连接组配为固定床反应器整体的反应管(10)、进口装置(20)、出口装置(30)、中心导管(60)、带过滤装置的支撑架(70)；所述反应管(10)中设有一个中心导管(60)和两个带过滤装置的支撑架(70)，反应管(10)上下两端通过螺旋承接件(40)分别连接物料进口装置(20)和出口装置(30)；所述的螺旋密封件(50)分别连接进口装置(20)和中心导管(60)、出口装置(30)和中心导管(60)，其特征在于所述反应管(10)、中心导管(60)、带过滤装置的支撑架(70)、进口装置(20)和出口装置(30)同轴心。
在上述固定床反应器中，固定床反应器采用的材质为不锈钢。
在上述固定床反应器中，固定床反应器的进口装置由顶部接头(21)、中心空腔(22)、底部球面(23)和侧管(24)四个部分组成。
在上述固定床反应器中，固定床反应器的出口装置(30)与进口装置(20)结构一致。
在上述固定床反应器中，固定床反应器的进口装置(20)和出口装置(30)分别通过螺旋承接件(40)和反应管(10)进行密封连接。
在上述密封连接中，密封连接采用球面密封连接。
在上述固定床反应器中，固定床反应器的进、出口装置(20、30)分别通过螺旋密封件(50)和中心导管(60)密封连接，连接处置有密封连接垫。
在上述密封连接垫中，密封连接垫采用的材质为硅胶垫。
在上述固定床反应器中，固定床反应器的带过滤装置的支撑架(70)由过滤网(71)和三脚架(72)和多孔圆片(73)组成。
采用上述方案，既可对反应管(10)内的中心导管(60)进行外部固定，使得催化剂在填充过程中获得空隙率均一的催化床层，又能通过球面密封和硅胶密封垫确保反应器的密封性。采用带过滤装置的支撑架(70)不仅可对中心导管(60)的轴向固定进行内部引导，同时支撑架(70)上的多孔圆片(73)和过滤网(71)又可以减小物料的上柱阻力和催化剂流失的现象，此外，三脚架(72)一方面能为上柱物料提供预热段，另一方面圆柱体形状的三脚架便于在催化剂更换时支撑架从反应管(10)中取出。整个装置操作方便，结构简单，易于推广。
附图说明
图1为本实用新型固定床反应器整体形状结构示意图；
图2为本实用新型固定床反应器进口装置结构示意图；
图3为本实用新型固定床反应器带过滤装置的支撑架结构示意图，其中(1)为过滤网示意图，(2)和(3)分别为支撑架结构的主视图和俯视图。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型的较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
如图1所示一种可实时在线轴向测温的固定床反应器。包括由螺旋承接件(40)和螺旋密封件(50)依次连接组配为固定床反应器整体的反应管(10)、进口装置(20)、出口装置(30)、中心导管(60)、带过滤装置的支撑架(70)；所述反应管(10)中设有一个中心导管(60)和两个带过滤装置的支撑架(70)，反应管(10)上下两端通过螺旋承接件(40)分别连接物料进口装置(20)和出口装置(30)；所述的螺旋密封件(50)分别连接进口装置(20)和中心导管(60)、出口装置(30)和中心导管(60)，其特征在于所述反应管(10)、中心导管(60)、带过滤装置的支撑架(70)、进口装置(20)和出口装置(30)同轴心。
中心导管(60)从螺旋密封件(50)插入，依次通过密封连接垫，进口装置(20)和螺旋承接件(40)，进入反应管口处带过滤装置的支撑架(70)，并穿过图3(3)所示的多孔圆片(73)和图3(1)所示的过滤网(71)，到达反应管另一侧管口处带过滤装置的支撑架(70)，依次穿过过滤网(71)和多孔圆片(73)，并经过出口装置(30)、螺旋承接件(40)和密封连接垫，最后穿出螺旋密封件(50)。
中心导管(60)通过上下两端螺旋密封件(50)、密封连接垫和带过滤装置的支撑架(70)进行同轴心内部引导和外部轴向固定，进、出装置(20、30)分别通过螺旋承接件(40)和反应管(10)进行球面密封。
应当指出的是，以上所述的仅是本实用新型的一个优选实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型设计理念的前提下，还可以对本实用新型做出若干变形和改进，例如将螺旋连接改为法兰连接，或将轴向测温改为径向测温等，这些同样属于本实用新型专利申请保护。
Claims (9)
1.本实用新型公开一种可实时在线轴向测温的固定床反应器，包括由螺旋承接件(40)和螺旋密封件(50)依次连接组配为固定床反应器整体的反应管(10)、进口装置(20)、出口装置(30)、中心导管(60)、带过滤装置的支撑架(70)；所述反应管(10)中设有一个中心导管(60)和两个带过滤装置的支撑架(70)，反应管(10)上下两端通过螺旋承接件(40)分别连接物料进口装置(20)和出口装置(30)；所述的螺旋密封件(50)分别连接进口装置(20)和中心导管(60)、出口装置(30)和中心导管(60)，其特征在于所述反应管(10)、中心导管(60)、带过滤装置的支撑架(70)、进口装置(20)和出口装置(30)同轴心。
2.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于所述固定床反应器的材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于所述固定床反应器的进口装置(20)由顶部接头(21)、中心空腔(22)、底部球面(23)和侧管(24)四个部分组成。
4.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于所述固定床反应器的出口装置(30)与进口装置(20)结构一致。
5.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于所述固定床反应器的进口装置(20)和出口装置(30)分别通过螺旋承接件(40)和反应管(10)进行密封连接。
6.根据权利要求5所述的固定床反应器，其特征在于所述密封连接为球面密封连接。
7.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于所述固定床反应器的进、出口装置(20、30)分别通过螺旋密封件(50)和中心导管(60)密封连接，连接处置有密封连接垫。
8.根据权利要求7所述的固定床反应器，其特征在于所述密封连接垫的材质为硅胶。
9.根据权利要求1所述的固定床反应器，其特征在于所述固定床反应器的带过滤装置的支撑架(70)由过滤网(71)和三脚架(72)和多孔圆片(73)组成。
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| CN2009200986941U CN201551993U (zh) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 一种可实时在线轴向测温的固定床反应器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112958013A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-15 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 固定床反应管和中试装置 |
-
2009
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