CN204320263U - 一种液-气氧化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液-气氧化反应器，包括立式筒体，设置在立式筒体上的原料液进口、循环液入口、空气入口和循环液出口，其中：立式筒体上段的原料液进口内端对应设置有原料液分布及初反应组件，筒体中段上部连接有至少二个循环液入口，筒体内部邻近循环液出口位置设置有多入口空气分布组件，且多入口空气分布组件与循环液出口之间还设置有防气泡丝网。本实用新型的进料分布器和填料组件能使原料液最大可能的均匀分布；设置的循环液入口能减缓设备振动及液相对反应器内壁冲刷腐蚀；同时缩短了主风分布管与空气入口的间距，并在主风分布管两端对称布置二个空气入口，保证了空气在主风分布管中的均布；防气泡丝网的设计防止了气缚现象，使循环流量减小。

Description

一种液-气氧化反应器

技术领域

本实用新型涉及气液接触反应设备，特别指一种适用于甲苯液相空气氧化的液-气氧化反应器。

背景技术

 目前，国内苯甲酸氧化反应器主要为引进自意大利SINA工艺的甲苯氧化反应器。该型反应器为塔式结构，主要结构特点为：采用单循环液入口、单空气入口，空气分布器与空气入口间以一段长直管连接。该型反应器在运行过程中由于大流量、高流速循环液直接冲击反应器内壁，使得反应器本体承受一个很大的附加弯矩，同时造成设备剧烈振动；空气分布器与空气入口间采用长直管相连，由于直管的热膨胀给分布器支撑结构施加一个不可忽略的热应力，易造成支撑结构与设备壳体间焊缝开裂、断开；另外高温气相反应产物及残余空气直接从反应器出口排出，造成反应热浪费、并加重了下一步产物冷凝分离设备的热负荷。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种原料分布更均匀，并设有多循环液入口、多空气入口，反应充分，不良反应现象少的液-气氧化反应器。

本实用新型的技术方案是构造一种包括立式筒体，设置在立式筒体上段的原料液进口，设置在立式筒体中段的循环液入口、空气入口，和设置在立式筒体底部的循环液出口的反应器，其中：

立式筒体上段的原料液进口内端对应设置有原料液分布及初反应组件，筒体中段上部连接有至少二个循环液入口，筒体内部邻近循环液出口位置设置有多入口空气分布组件，且多入口空气分布组件与循环液出口之间还设置有防气泡丝网。

在其中一个实施例中，所述的原料液分布及初反应组件包括连接原料液进口的进料分布器，和设置在进料分布器下方的填料组件。所述的进料分布器为均匀开设有分布孔的盘状结构，进料分布器连接原料液进口内端并引入进料通过分布孔向下均匀分布。所述的填料组件向下依次包括填料压盖、填料段和填料支撑格栅，其中填料压盖为格栅板结构，格栅板上设置的压条通过连接板装配于立式筒体内。所述的填料支撑格栅包括设置在填料段底端的格栅板，和设置在格栅板底部支撑格栅板于立式筒体内的支撑圈及主支撑架。

在其中一个实施例中，所述的循环液入口对应设置在立式筒体中上部，循环液入口伸入筒体的内端出口为斜切口状。

在其中一个实施例中，所述的多入口空气分布组件包括置于立式筒体内的主风分布管，并排连接在主风分布管上的支管，和一端伸出筒体外的空气入口，其中空气入口至少设置二个，且每个空气入口与主风分布管之间分别通过弯管连通。

在其中一个实施例中，所述的防气泡丝网包括设置在多入口空气分布组件下方的至少二层平纹金属筛网，固定在平纹金属筛网底部的格栅板及支撑圈，所述防气泡丝网通过设置在支撑圈底部的支撑筋板固定于筒体内。

在其中一个实施例中，所述的循环液出口内端设置有防涡流挡板。所述的防涡流挡板是由至少二块挡板拼成的十字形结构，设置在循环液出口的正前方。

本实用新型的优点及有益效果：

1、本实用新型在原料液进口末端设置有进料分布器和填料组件，使原料液均匀分布到反应器内截面上，与上升高温气相换热，实现原料预热、节能目的。从进口进入的原料液在进料分布器的作用下均匀向下分布，同时通过填料组件的换热，更有效的促进了下一步氧化反应高效高质的完成。

2、本实用新型循环液入口沿设备筒体截面对称设置二个，入口内伸端向下斜切，能减缓设备振动及液相对反应器内壁冲刷腐蚀。

3、本实用新型缩短了主风分布管与空气入口的间距，并在主风分布管两端对称布置二个空气入口，以确保主风分布管支撑结构安全可靠工作，同时减小了空气在分布器的主风分布管中沿程压降，保证了空气在主风分布管中的均布。本实用新型多入口空气分布组件采用H型结构，气体分布支管均匀分布在主风分布管截面上，支管数量根据不同反应器大小灵活确定，以保证气液相均匀、充分接触。

4、本实用新型防气泡丝网采用两层网孔基本尺寸为10mm的平纹金属筛网，防止空气从循环液出口被泵吸出，造成泵的气缚现象，使循环流量减小。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型填料压盖俯视结构示意图。

图3是本实用新型填料支撑格栅结构示意图。

图4是本实用新型多入口空气分布组件俯视结构示意图。

图5是本实用新型防气泡丝网结构示意图。

图6是本实用新型防涡流挡板俯视结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被认为是“设置”在另一个元件上，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文中所使用的所有的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，反应器主体为立式圆筒形结构，上段气相空间与下端气液接触反应空间采用变径设计，其变径段以球台连接。为保证氧化反应充分进行，气液接触反应空间段筒体长度L不宜过小。反应器从上到下依次安装有原料液进口1、进料分布器2、填料压盖3、填料段4、填料支撑格栅5、循环液入口6、空气入口7、主风分布管8、防气泡丝网9、防涡流挡板10、循环液出口11。

如图1所示，原料液进口1采用内伸结构，且在内伸端连有弯头，将原料液引至进料分布器2。进料分布器2为均匀开孔的盘状结构，以使原料液均匀分布到反应器内截面上，从而在填料组件与上升的高温气相进行均匀、充分的换热，一方面使原料温度升高，促进下一步氧化反应速率，另一方面使气相温度降低，利于产物的冷凝分离。进料分布器2下方设置有填料压盖3、填料段4和填料支撑格栅5等组成的填料组件。其中：填料段4上部设置填料压盖3，主要用于防止填料反吹。如图2所示，填料压盖3由格栅板31根据安装筒体内径大小制成，格栅填料压盖上设有压条32，压条32通过螺栓33、螺母34与位于筒体内壁的连接板35安装固定；如图3所示，填料支撑格栅5包括格栅板51、支撑圈52，格栅板51和支撑圈52通过支撑筋板53和主支撑架56由螺栓54、螺母55安装固定于筒体内。

如图1所示，循环液入口6沿反应器立式筒体截面对称设置二个，以平衡循环液对反应器冲击产生的附加弯矩，减缓设备振动；循环液入口6内伸端向下斜切，其倾角α以不超过45°为宜，避免循环液对反应器内壁的冲刷腐蚀。

如图1、4所示，多入口空气分布组件包括主风分布管8、支管81、空气入口7、弯管71，其空气入口7沿主风分布管8两端对称设置二个，减小空气沿分布器主分布管的沿程压降，使空气在反应器内尽量均匀分布。主风分布管8和支管81上都均匀的开设有空气均布孔。氧化反应用空气为室温，可通过适当调节L1（见图1），利用反应热对空气进行预热，最终达到节能及促进反应速率的目的。弯管71连接在空气入口7与主风分布管8之间，消除了原直管结构热膨胀给空气分布组件支撑结构施加的热应力，确保了支撑结构可靠工作，实现空气的预热。多入口空气分布组件的安装应尽量靠近循环液出口11，以延长空气在液相中滞留时间，使氧化反应得以充分进行，同时，多入口空气分布组件的安装须避免大量空气被吸入循环泵内。

如图5所示，防气泡丝网9由支撑格栅板95、支撑圈97、压板94及网孔基本尺寸为10mm的平纹金属筛网91组合而成，金属筛网91通过连接在支撑圈97上的螺栓92及螺母93由压板94固定在支撑格栅板95上，最后通过支撑筋板96安装固定于立式筒体内，主要用于防止气泡从循环液出口被吸入循环泵内，造成泵的气缚现象，使循环流量减小。

如图1、6所示，防涡流挡板10设置在循环液出口11的正上方，防涡流挡板10由多块挡板101拼装而成，主要用于防止循环泵抽空。

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种液-气氧化反应器，包括立式筒体，设置在立式筒体上段的原料液进口，设置在立式筒体中段的循环液入口、空气入口，和设置在立式筒体底部的循环液出口，其特征在于：

立式筒体上段的原料液进口内端对应设置有原料液分布及初反应组件，筒体中段上部连接有至少二个循环液入口，筒体内部邻近循环液出口位置设置有多入口空气分布组件，且多入口空气分布组件与循环液出口之间还设置有防气泡丝网。

2.根据权利要求1所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的原料液分布及初反应组件包括连接原料液进口的进料分布器和设置在进料分布器下方的填料组件。

3.根据权利要求2所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的进料分布器为均匀开设有分布孔的盘状结构，进料分布器连接原料液进口内端并引入进料通过分布孔向下均匀分布。

4.根据权利要求2所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的填料组件向下依次包括填料压盖、填料段和填料支撑格栅，其中填料压盖为格栅板结构，格栅板上设置的压条通过连接板装配于立式筒体内。

5.根据权利要求4所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的填料支撑格栅包括设置在填料段底端的格栅板，和设置在格栅板底部支撑格栅板于立式筒体内的支撑圈、支撑筛板及主支撑架。

6.根据权利要求1所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的循环液入口对应设置在立式筒体中上部，循环液入口伸入筒体的内端出口为斜切口状。

7.根据权利要求1所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的多入口空气分布组件包括置于立式筒体内的主风分布管、并排连接在主风分布管上的支管，和一端伸出筒体外的空气入口，其中空气入口至少设置二个，且每个空气入口与主风分布管之间分别通过弯管连通。

8.根据权利要求1所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的防气泡丝网包括设置在多入口空气分布组件下方的至少二层平纹金属筛网，固定在平纹金属筛网底部的格栅板及支撑圈，所述防气泡丝网通过设置在支撑圈底部的支撑筋板固定于筒体内。

9.根据权利要求1所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的循环液出口内端设置有防涡流挡板。

10.根据权利要求9所述的液-气氧化反应器，其特征在于所述的防涡流挡板是由至少二块挡板拼成的十字形结构，设置在循环液出口的正前方。