CN203916626U - 一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，包括内插管换热器及径向反应器两部分，二者之间采用法兰连接，换热管插入反应器内筒、外筒之间的环形区域。内插管换热器的换热管内的换热介质为水及水蒸汽。水由上管箱的入口进入，进入换热管内管，然后由内管底部排出，进入内管外管之间环隙，外管吸热后为水汽化形成蒸汽和水两相；形成的汽液混合物由下管箱的四个排出口排出，移走反应热。径向反应器的反应进料由底部环形入口进入，沿箭头方向经外筒径向流向内筒，与催化剂、换热管接触，发生化学反应，同时移走反应热，反应后气体由出口排出。本实用新型的优点是：移热能力强、床层压降小、结构合理。

Description

一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器

技术领域

本实用新型涉及一种适用于硫回收装置硫化氢直接氧化反应过程的径向反应器，属于石油化工、煤化工设备领域。

背景技术

硫磺回收装置硫化氢直接氧化反应过程释放大量热量，为防止催化剂超温，提高反应转化率，需要在反应的同时移走反应热。目前国内外一些工业装置中采用盘管反应器或绕管反应器等，轴向装填，管外装催化剂，管内走水，移走反应管中的反应热，这种形式的反应器换热管易变形泄露，催化剂装卸困难，床层压降大，不适应装置长周期运行。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种移热能力强、床层压降小、结构合理的径向反应器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，其特征在于：包括通过法兰相连的内插管换热器及径向反应器，其中：

径向反应器包括外壳体，在外壳体内设有外筒及内筒，内筒位于外筒内，在外筒与内筒之间形成有环形区域，在环形区域的底部设有催化剂下支撑格栅，在内筒顶部及底部分别设有装料口及气体出口，在外壳体底部设有入口，催化剂下支撑格栅与卸料口相连通；

内插管换热器包括布置在径向反应器的环形区域内的换热管束，换热管束包括垂直悬吊于下管板的换热外管及垂直悬吊于上管板的换热内管，换热内管位于换热外管内，在下管板与上管板之间设有出口管箱，在出口管箱上设有排出口，在上管板上设有上管箱，在上管箱上设有水入口。

优选地，所述外筒和/或所述内筒采用加强型约翰逊网结构。

优选地，所述装料口位于所述上管板及所述下管板的圆心位置。

优选地，所述换热外管底部采用双重密封结构；在所述换热外管与所述换热内管之间焊接有多组间距相当的挡块。

优选地，所述换热外管之间采用扁钢成环形、径向双向方式焊接固定，使之成为一体。

本实用新型的内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器可以多台并联组合使用，以满足大型反应装置需要。如上所述的内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，即为半再生式重整反应器与内插管换热器的一种组合。

本实用新型可应用于硫回收装置硫化氢直接氧化反应器。

本实用新型具有如下优点：

1、反应器内外简直径相对固定，装置规模扩大，则增加反应器高度，当反应器高度超出经济高度时，则采用多台并联方式，保证反应器低压降。

2、换热管垂直吊在管板上，自由伸缩，无热应力。

3、反应器装卸催化剂方便省工，催化剂装填系数64％左右，管外装催化剂成为一体，装填易均匀。

4、换热管外管采用双重焊接密封结构，不易泄露。

5、取热水循环采用热虹吸自然循环，无循环泵。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

结合图1，本实用新型提供的一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，包括通过法兰相连的内插管换热器及径向反应器。

径向反应器，包括外壳体12、外筒2、内筒3及催化剂下支撑格栅1，在内筒3顶部及底部分别有装料口F及气体出口B，催化剂下支撑格栅1与卸料口C1\C2相连。

在外壳体12内设有外筒2及内筒3，内筒3位于外筒2内。外筒2及内筒3均采用加强型约翰逊网结构，内筒3在催化剂下支撑格栅1下部部分为无缝钢管结构，内筒3顶部为椭圆封头结构。在外筒2与内筒3之间形成有环形区域，在环形区域的底部设有催化剂下支撑格栅1，在内筒3顶部及底部分别设有装料口F及气体出口B，在外壳体12底部设有入口A，催化剂下支撑格栅1与卸料口C1\C2相连通。装料口F及卸料口C1\C2内填充瓷球，卸料口C1\C2成180°布置，装料口F及卸料口C1\C2用于催化剂装填及卸剂。

内插管换热器包括换热管束，换热管束自上部插入径向反应器的环形区域内，采用正方形旋转45°形式布置，其包括换热外管4及换热内管5，换热内管5连接上管板7，换热外管4连接下管板6，内外管组合形成内插管。换热外管4下部采用双重密封结构。换热外管4之间采用扁钢成环形、径向双向方式焊接固定，使之成为一体，避免换热管摆动。换热内管5的外壁焊接多组间距300mm～900mm成120°分布的3块挡块，避免换热内管5在换热外管4内震动。下管板6与径向反应器通过法兰连接。换热内管5的管径优选为10～20mm，换热外管4的管径优选为27～34mm。装料口F位于上管板7及下管板6的圆心位置。上管箱10(含上封头)为进口管箱，其上有水入口D，上管板7与下管板6之间的管箱为出口管箱11，出口管箱11上有四个对称布置的4个排出口E1～E4。在内筒3及外筒2之间，并换热管外管4之外的空间内装填催化剂。

将径向反应器与内插管换热器法兰连接后，检查设备无泄漏，然后打开内插管换热器的上管箱10，以及装料口F，依次装入瓷球及催化剂，装填完毕后，将打开的装料口F及上管箱10封闭。

水由上管箱10的入口D进入，进入换热内管5，然后由换热内管5底部排出，进入换热外管4与换热内管5之间的环隙，换热外管4吸收反应热后为水汽化形成蒸汽和水两相；形成的汽液混合物由出口管箱11的四个排出口E1～E4排出，移走反应热。

反应进料则由底部的入口A进入，沿图1中的箭头方向经外筒2径向流向内筒3，与催化剂及换热管接触，发生化学反应，同时移走反应热，反应后气体由气体出口B排出。

Claims (5)

1.一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，其特征在于：包括通过法兰相连的内插管换热器及径向反应器，其中：

径向反应器包括外壳体(12)，在外壳体(12)内设有外筒(2)及内筒(3)，内筒(3)位于外筒(2)内，在外筒(2)与内筒(3)之间形成有环形区域，在环形区域的底部设有催化剂下支撑格栅(1)，在内筒(3)顶部及底部分别设有装料口(F)及气体出口(B)，在外壳体(12)底部设有入口(A)，催化剂下支撑格栅(1)与卸料口相连通；

内插管换热器包括布置在径向反应器的环形区域内的换热管束，换热管束包括垂直悬吊于下管板(6)的换热外管(4)及垂直悬吊于上管板(7)的换热内管(5)，换热内管(5)位于换热外管(4)内，在下管板(6)与上管板(7)之间设有出口管箱(11)，在出口管箱(11)上设有排出口，在上管板(7)上设有上管箱(10)，在上管箱(10)上设有水入口(D)。

2.如权利要求1所述的一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，其特征在于：所述外筒(2)和/或所述内筒(3)采用加强型约翰逊网结构。

3.如权利要求1所述的一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，其特征在于：所述装料口(F)位于所述上管板(7)及所述下管板(6)的圆心位置。

4.如权利要求1所述的一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，其特征在于：所述换热外管(4)底部采用双重密封结构；在所述换热外管(4)与所述换热内管(5)之间焊接有多组间距相当的挡块。

5.如权利要求1所述的一种内外筒结构并带内插管换热器的径向反应器，其特征在于：所述换热外管(4)之间采用扁钢成环形、径向双向方式焊接固定，使之成为一体。