CN201848233U - 外循环平行流列管式固定床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用固定床进行气相氧化反应的反应设备，尤其涉及一种外循环平行流列管式固定床反应器。现有的列管式固定床反应器不能解决管间载热体流动不均匀导致的温度径向分布不均匀的问题。本实用新型为克服上述缺陷，采用的技术方案是：外循环平行流列管式固定床反应器，包括上管箱、上管板、反应管、下管板、下管箱、壳体，上管箱上有物料气体进口，壳体上有供壳程导热介质进出的下环腔和上环腔，反应管两端分别与上管板和下管板密封连接，下管箱上有物料气体出口，所述反应管外侧套有外套管。本实用新型通过外套管对载热体的导流作用，可以载热体均匀流过反应管外侧，并且提高载热体在反应管外部的流速，从而提高反应器的换热效率。

Description

外循环平行流列管式固定床反应器

技术领域

本实用新型涉及一种应用固定床进行气相氧化反应的反应设备，尤其涉及一种外循环平行流列管式固定床反应器。

背景技术

在现代化工行业中，反应热效应大、收率对温度敏感、要求高转化率和高选择性的反应过程越来越多，所以对反应设备的要求也趋向于大型化，目前列管式固定床反应器是可供选用的比较理想的反应设备。列管式固定床反应器虽然能满足大型化工反应的要求，但是，其综合性能相对于单管实验存在管间载热体温度径向分布不均匀造成热转换效率低的问题。列管式固定床反应器管间温度径向分布是否均匀，是与其流动情况密切相关的。现有的列管式平行流式反应器，管间流动存大部分载热体沿着反应器壁面附近区域做轴向流动而形成“短路”，使中心部分的载热体变成“死水区”，从而造成管间载热体温度分布不均匀的问题，严重影响反应器的热转换效率。

现有技术均布手段通常是增设上、下分布板，利用板上不同宽度的环隙或不同数目的小孔，沿径向形成不同的阻力，使管间每条流道上的阻力相等，可以一定程度上已达到载热流体流动均匀，但是现有技术还没有更好的解决载流体流动不均匀造成的温度不均匀的状况。

发明内容

为了进一步提高流体分布的均匀性，同时提高流体在管外的流动速度，以提高换热效率，本实用新型的目的是提供一种结构简单、不需经过复杂计算即可实现载热体均匀高效流动的外循环平行流列管式固定床反应器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

外循环平行流列管式固定床反应器，包括上管箱、上管板、反应管、下管板、下管箱、壳体，上管箱上设置有物料气体进口，壳体上设置有供壳程导热介质进出的下环腔和上环腔，反应管两端分别与上管板和下管板密封连接，下管箱上设置有有物料气体出口，其特征在于反应管外侧套设置有外套管。

上述外套管与反应管是同心布置。

上述外套管一端与中间管板连接，另外一端通过定位板固定。

上述上环腔和下环腔内沿圆周方向开有孔。

上述上环腔内的壳体上设有膨胀缝。

上述上环腔和下环腔内沿圆周方向开的孔为方形孔。

与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：

本实用新型采用反应管外设置同心外套管的方式，通过外套管对载热体的导流作用，可以使进入壳程的载热体均匀流过每一根反应管外侧，并且提高载热体在反应管外部的流速，从而提高反应器的整体换热效率。

壳体上有供壳程导热介质进出的下环腔和上环腔，上、下环腔内沿圆周开有方孔能使流体均匀的进出壳程。

附图说明

图1 是外循环平行流列管式固定床反应器一种结构示意图。

图2 是外循环平行流列管式固定床反应器另一种结构示意图。

其中，1-物料气体进口，2-上管箱，3-上管板，4-上环腔，5-定位板，6-外套管，7-反应管，8-壳体，9-中间管板，10-下环腔，11-下管板，12-下管箱，13-物料气体出口，14-膨胀缝，15-方形孔。

具体实施方式

参见图1和图2，外循环平行流列管式固定床反应器，包括上管箱2、上管板3、反应管7、下管板11、下管箱12、壳体8，上管箱2上有物料气体进口1，壳体8上有供壳程导热介质进出的下环腔10和上环腔4，反应管7两端分别与上管板3和下管板11密封连接，下管箱12上有物料气体出口13，其特征在于反应管7外侧套有外套管6，所述外套管6与反应管是7同心布置，所述上环腔4和下环腔10内沿圆周方向开有孔，所述上环腔4内的壳体上设有膨胀缝14，所述上环腔4和下环腔10内沿圆周方向开的孔为方形孔15。所述外套管6一端与中间管板9连接，另外一端通过定位板5固定。

使用时，物料气体经过物料气体进口1进入上管箱2，再由上管箱2均匀流入各个反应管7，在反应管7内进行反应放出大量热量，载热体经壳体8上的下环腔10或者上环腔4进入壳程，上环腔4和下环腔10内沿圆周方向的开孔率可以控制载热体进入壳程的均匀程度，当开孔为方形时载热体能更均匀的进入反应管7外的壳程，在反应管7外设置外套管6，载热体进入外套管6向进入壳体8的另一侧流动，通过外套管6对载热体的导流作用，可以使进入壳程的载热体均匀流过每一根反应管7外侧，防止了载热体沿着反应管7壁面附近区域做轴向流动而形成“短路”，使中心部分的载热体变成“死水区”，从而造成管间载热体温度分布不均匀影响反应器的热转换效率的问题。载热体经过反应管7外侧时将反应管内产生的大量热量带走，最后载热体流出外套管6进入上环腔4或者下环腔10流出壳体8，完成热交换。

在实施中，当外套管6与反应管7同心设置时载热体流动最均匀，热转换效率最高。管程物料气体采用上进下出，壳程载热体可以采用下进上出的方式，也可以采用上进下出的方式，壳程载热体采用下进上出的方式时，外套管6下端与中间管板9焊接连接，上端通过定位板5固定；壳程载热体采用上进下出的方式时，外套管6上端与中间管板9焊接连接，下端通过定位板5固定。

Claims (6)

1.外循环平行流列管式固定床反应器，包括上管箱（2）、上管板（3）、反应管（7）、下管板（11）、下管箱（12）、壳体（8），上管箱（2）上设置有物料气体进口（1），壳体（8）上设置有供壳程导热介质进出的下环腔（10）和上环腔（4），反应管（7）两端分别与上管板（3）和下管板（11）密封连接，下管箱（12）上有物料气体出口（13），其特征在于反应管（7）外侧套设置有外套管（6）。

2.根据权利要求1所述的外循环平行流列管式固定床反应器，其特征是：所述外套管（6）与反应管（7）是同心布置。

3.根据权利要求1所述的外循环平行流列管式固定床反应器，其特征是：所述外套管（6）一端与中间管板（9）连接，另外一端通过定位板（5）固定。

4.根据权利要求2或3所述的外循环平行流列管式固定床反应器，其特征是：所述上环腔（4）和下环腔（10）内沿圆周方向开有孔。

5.根据权利要求4所述的外循环平行流列管式固定床反应器，其特征是：所述上环腔（4）内的壳体上设有膨胀缝（14）。

6.根据权利要求4所述的外循环平行流列管式固定床反应器，其特征是：所述上环腔（4）和下环腔（10）内沿圆周方向开的孔为方形孔（15）。

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