CN203577764U - 气相催化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气相催化反应器，包括反应室，反应室上设置有进气口和出气口，反应室内水平设置有催化剂床层，反应室上开设有可启闭的门体，催化剂床层适于经开设门体的位置抽拉出反应室进行催化剂更换。门体内侧的四边设置有密封垫，门体铰接处设置有第一紧固组件，门体上与门体铰接处相对的一边设置有第二紧固组件，它们可以提高门体的密闭性。使用上述反应器进行气相催化反应时，可以方便地更换催化剂。

Description

气相催化反应器

技术领域

本实用新型涉及一种气相催化反应器，属于气相催化技术领域。 

背景技术

气相催化反应是气态原料与催化剂表面接触反应生成气态产物的过程。工业中典型的气相催化反应有氮气和氢气合成氨、二氧化硫氧化生成三氧化硫、丙烯氧化生成乙酸乙烯酯等反应。 

气相催化反应器一般为固定床反应器，反应器内设置有催化剂层，气态原料由反应器底部进入，反应生成的气态产物由反应器顶部引出。如中国专利文献CN101219947A公开了一种使用固定床反应器的气相催化氧化的方法，其使用的固定床反应器内具有一个或多个填装了气相氧化催化剂的反应管道，通过反应管道气体入口进料的初始气体进行气相催化氧化，含有最终产品的气体通过反应管道的气体出口排出，同时用于脱除催化剂抑制剂的处理剂放置在气体的流动路径中，以抑制杂质所导致催化剂的性能衰退。所使用的固定床反应器可以是壳管式反应器，其中在许多小直径的反应管道中装入催化剂，或者是孤立的反应器，其中将催化剂装入单一大直径的反应管道中。 

上述技术的固定床反应器中，催化剂可以催化初始气体原料反应生成最终气体产品，但是随着催化反应进行，催化剂的性能会逐渐下降，使得催化反应的效率降低，而且催化剂表面上残留的杂质不断增加，会逐渐封堵住催化剂表面的孔道，使得气体原料流动通过催化剂的阻力增加，不仅进一步降低了反应效率，也容易因气体不能顺畅流动而引起爆炸，因此需要定时更换固定床反应器中的催化剂，而上述固定床反应器中催化剂更换极为不便，不利于工业推广使用。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中随着反应进行，固定床反应器中催化剂的性能下降、表面残留杂质增多，容易引起催化效率降低、反应器爆炸等问题，而该固定床反应器中催化剂的更换不便；进而提出一种便于更换催化剂的气相催化反应器。 

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种气相催化反应器，包括 

反应室，所述反应室上设置有进气口和出气口，所述反应室内设置有适于气体流动穿过的催化剂容纳腔；

所述反应室上开设有可启闭的门体，所述催化剂容纳腔有用于催化剂装卸的开口，催化剂适于经所述开口和所述门体进出所述反应室。

所述催化剂容纳腔内设置有催化剂床层，所述催化剂床层适于经所述门体进出所述反应室。 

所述催化剂床层水平设置于所述反应室内，所述进气口设置于所述反应室的底部，所述出气口设置于所述反应室的顶部。 

所述门体为平开门，所述门体内壁设置有加筋板或者所述门体由铸铁制作。 

所述门体的内壁上设置有四棱台形的凸起部，相对应地，所述反应室开设所述门体处为四棱台形的凹陷部；门体关闭状态下，所述凸起部的外侧适于压紧所述凹陷部的内侧，并且所述凸起部和凹陷部之间填充有密封垫。 

所述密封垫为石棉盘根、石墨垫或金属缠绕垫片。 

所述门体与所述反应室铰接，还包括贴近门体铰接处设置的第一紧固组件。 

还包括第二紧固组件，设置于所述门体上与门体铰接处相对的一边。 

所述第一紧固组件包括所述门体上的通孔、反应室侧壁上与该通孔相对的第一凹槽和带有螺母的第一螺栓，所述第二紧固组件包括所述门体上的开口通孔、反应室侧壁上与该开口通孔相对的第二凹槽和带有螺母的第二螺栓。 

还包括蒸发釜，设置有进料口和出料口，所述蒸发釜的出料口与所述反应室的进气口相连通。 

本实用新型与现有技术方案相比具有以下有益效果： 

（1）本实用新型所述气相催化反应器包括反应室，所述反应室上设置有进气口和出气口，所述反应室内设置有适于气体流动穿过的催化剂容纳腔；所述反应室上开设有可启闭的门体，所述催化剂容纳腔上设置有用于催化剂装卸的开口，催化剂适于经该开口和开设所述门体的位置进出所述反应室。催化剂性能下降或表面杂质增多后可打开门体更换新的催化剂，从而使得催化剂更换方便、快捷，避免了现有技术中因催化剂的性能下降和表面杂质增多容易导致催化效率降低和安全问题，而固定床反应器内更换催化剂又极为不便的问题。

（2）本实用新型所述气相催化反应器包括反应室，所述催化剂容纳腔内设有催化剂床层，所述催化剂床层适于经开设所述门体的位置进出所述反应室。所述催化剂床层水平设置于所述反应室内，所述进气口设置于所述反应室的底部，所述出气口设置于所述反应室的顶部。由反应室底部进入的气体原料进入催化剂床，与催化剂充分接触进行催化反应，反应产物经反应室顶部的出气口排出收集。当催化剂需要更换时，打开门体将催化剂床层更新即可。 

（3）本实用新型所述气相催化反应器包括反应室，还包括蒸发釜，设置有进料口和出料口，所述蒸发釜的出料口与所述反应室的进气口相连通。蒸发釜可将液态原料蒸发成气态后，作为反应室内的气体原料使用。 

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被理解，本实用新型结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容进行进一步的说明； 

图1为本实用新型所述气相催化反应器的结构示意图；

图2为本实用新型所述带有第一紧固组件和第二紧固组件的气相催化反应器的主视图；

图3为本实用新型所述带有第一紧固组件和第二紧固组件的气相催化反应器的左视图；

图4为本实用新型所述带有第一紧固组件和第二紧固组件的气相催化反应器的右视图；

图5为本实用新型所述带有第一紧固组件、第二紧固组件、加筋板和蒸发釜的气相催化反应器结构示意图；

其中附图标记为：1-反应室，2-进气口，3-出气口，4-门体，5-催化剂床层，6-第一紧固组件，7-第二紧固组件，8-通孔，9-第一螺栓，10-第一凹槽，11-开口通孔，12-第二螺栓，13-第二凹槽，14-蒸发釜，15-进料口，16-出料口，17-凸起部，18-凹陷部，19-密封垫。

具体实施方式

    本实用新型所述气相催化反应器如图1所示，包括反应室1，所述反应室1上设置有进气口2和出气口3，所述反应室1内设置有适于气体流动穿过的催化剂容纳腔，所述催化剂容纳腔内的具体结构可根据需要进行选择，并且所述进气口2和出气口3的位置也要配合催化剂容纳腔的具体结构进行选择，在本实施例中，所述催化剂容纳腔内设有水平的催化剂床层5，所述进气口2设置于所述反应室1的底部，所述出气口3设置于所述反应室1的顶部。所述反应室1上开设有可启闭的门体4，所述门体4的设置位置可根据需要选择，在本实施例中，除开设门体4的侧面外，所述反应室1的五个侧面均设置有保温层，所述门体4为平开门。所述催化剂容纳腔上设置有用于催化剂装卸的开口，催化剂适于经该开口和开设所述门体4的位置进出所述反应室1，在本实施例中，所述催化剂容纳腔内设置有催化剂床层5，所述催化剂床层5由底部设有金属网的托盘和托盘内装的催化剂组成，所述反应室1内两相对的侧壁上设置有等高的滑道，托盘可沿着滑道滑动以进出反应室1，所述门体4的大小可以使催化剂容纳腔内的催化剂床层5水平抽拉出反应室1进行催化剂的更换。 

在上述实施例的基础上，为了提高门体4的密闭性，还设置有密封垫19，其作用是在门体4关闭时，密封住门体4和反应室1相接触的位置，在本实施例中，由所述门体4的内壁边缘突出设置有四棱台形的凸起部17，相对应地，由所述反应室1开设所述门体4的框的边缘向内凹进形成四棱台形的凹陷部18；门体关闭状态下，所述凸起部17的外侧适于贴合住所述凹陷部18的内侧，所述密封垫19填充于所述凸起18的外侧壁和凹陷部18的内侧壁之间。所述密封垫19优选为石棉盘根、石墨垫或金属缠绕垫片。 

在此基础上，为了进一步提高门体4的密闭性，如图2-4所示，还包括贴近门体4铰接处设置的第一紧固组件6，所述第一紧固组件6包括所述门体4上的通孔8、反应室1侧壁上与该通孔8相对的第一凹槽10和带有螺母的第一螺栓9。密闭时，将带螺母的第一螺栓9穿过通孔8后，其前端伸入第一凹槽10中固定，而后将螺母拧紧即可紧固住门体4铰接的一边，使其密封；打开门体4时，只需将螺母拧松后抽出第一螺栓9至门体4可打开的程度即可。其中，可以在第一凹槽10中设置内螺纹，使第一螺栓9前段拧紧在第一凹槽10中，或者使用销钉穿过第一螺栓9前端和第一凹槽10来进行固定。 

还包括第二紧固组件7，设置于所述门体4上与门体4铰接处相对的一边，所述第二紧固组件7包括所述门体4上的开口通孔11、反应室1侧壁上与该开口通孔11相对的第二凹槽13和带有螺母的第二螺栓12。密闭时，带螺母的第二螺栓12穿过开口通孔11，其前端伸入第二凹槽13中固定，螺母拧紧从而紧固住门体4上与门体4铰接处相对的一边，使其密封；打开门体4时，只需将螺母拧松后抽出第二螺栓12至门体4可打开的程度即可，也可使第二螺栓12通过开口通孔11的开口转动至门体4可打开程度或者直接将第二螺栓12通过开口拆卸下来；其中，可以在第二凹槽13中设置内螺纹，使第二螺栓12前段拧紧在第二凹槽13中，或者使用销钉穿过第二螺栓12前端和第二凹槽13来进行固定。 

在此基础上，为了避免门体4在受热过程中变形，所述门体4内壁设置有加筋板（附图中未标出），门体4材料优选为20号钢、不锈钢、耐腐蚀钢或耐酸钢。为了省却设置加筋板带来的结构复杂的问题，也可直接采用铸铁材料制作门体。 

在以上实施例的基础上，为了得到符合要求的气体原料，如图5所示，还包括蒸发釜14，设置有进料口15和出料口16，所述蒸发釜14的出料口16与所述反应室1的进气口2相连通。液体或固体原料进入蒸发釜14蒸发成气体后，气体直接进入反应室1内作为气态原料使用。 

虽然本实用新型已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。 

Claims (10)

1.一种气相催化反应器，包括

反应室（1），所述反应室（1）上设置有进气口（2）和出气口（3），所述反应室（1）内设置有适于气体流动穿过的催化剂容纳腔；

其特征在于，

所述反应室（1）上开设有可启闭的门体（4），所述催化剂容纳腔有用于催化剂装卸的开口，催化剂适于经所述开口和所述门体（4）进出所述反应室（1）。

2.根据权利要求1所述的气相催化反应器，其特征在于，所述催化剂容纳腔内设置有催化剂床层（5），所述催化剂床层（5）适于经所述门体（4）进出所述反应室（1）。

3.根据权利要求2所述的气相催化反应器，其特征在于，所述催化剂床层（5）水平设置于所述反应室（1）内，所述进气口（2）设置于所述反应室（1）的底部，所述出气口（3）设置于所述反应室（1）的顶部。

4.根据权利要求1-3任一所述的气相催化反应器，其特征在于，所述门体（4）为平开门；所述门体（4）内壁设置有加筋板或者所述门体由铸铁制作。

5.根据权利要求4所述的气相催化反应器，其特征在于，所述门体（4）的内壁上设置有四棱台形的凸起部（17），相对应地，所述反应室（1）开设所述门体（4）处为四棱台形的凹陷部（18）；门体关闭状态下，所述凸起部（17）的外侧适于压紧所述凹陷部（18）的内侧，并且所述凸起部（17）和凹陷部（18）之间填充有密封垫。

6.根据权利要求5所述的气相催化反应器，其特征在于，所述密封垫为石棉盘根、石墨垫或金属缠绕垫片。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的气相催化反应器，其特征在于，所述门体（4）与所述反应室（1）铰接，还包括贴近门体（4）铰接处设置的第一紧固组件（6）。

8.根据权利要求7所述的气相催化反应器，其特征在于，还包括第二紧固组件（7），设置于所述门体（4）上与门体（4）铰接处相对的一边。

9.根据权利要求8所述的气相催化反应器，其特征在于，所述第一紧固组件（6）包括所述门体（4）上的通孔（8）、反应室（1）侧壁上与该通孔（8）相对的第一凹槽（10）和带有螺母的第一螺栓（9），所述第二紧固组件（7）包括所述门体（4）上的开口通孔（11）、反应室（1）侧壁上与该开口通孔（11）相对的第二凹槽（13）和带有螺母的第二螺栓（12）。

10.根据权利要求9所述的气相催化反应器，其特征在于，还包括蒸发釜（14），设置有进料口（15）和出料口（16），所述蒸发釜（14）的出料口（16）与所述反应室（1）的进气口（2）相连通。

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