CN205199485U - 撬装式气固相反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式气固相反应器，包括带基座连接装置的框架支座，和设置在框架支座上的多个管道式气固相反应器，管道式气固相反应器，包括两端贯通具有中空反应物容置腔的管道式反应器主体，套设在管道式反应器主体上的保护套管，保护套管两端部分别集成有具有进气通道的进气套头结构和具有出气通道的出气套头结构，保护套管的进气套头结构和出气套头结构具有与管道式反应器主体连接端相适配的连接结构，保护套管的进气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体的进气端，保护套管的出气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体的出气端，连接处设置有密封件；本实用新型便于安装设置,且管道式气固相反应器内固相床层更换难度低。

Description

撬装式气固相反应器

技术领域

本实用新型涉及化工反应设备技术领域，具体涉及一种撬装式气固相反应器。

背景技术

在工业生产技术领域，气固相接触反应，是将固相反应物或者催化剂加工成颗粒状，将其堆积在反应容器中，形成具有一定高度的床层，再让气相反应物加压通过床层，气相反应物通过床层时和固相反应物产生接触，从而完成气固相接触反应。用于气固相接触反应的反应器主要有单层固定床反应器、多层塔式固定床反应器、列管团定床反应器。

单层固定床反应器，通常采用为立式结构，其采用将进气套头和出气套头集成在反应器罐体上设计思路，进气套头上设置有气体进口，出气套头上设置有气体出口，将颗粒状固相反应物或者催化剂填充在反应器内腔内，对气相反应物进行加压，从气体进口进入反应器内腔，气固相接触反应产生的反应产物从气体出口输出。单层固定床反应器,如果要用于处理大流量气体反应物，如对天然气井输出的天然气进行脱硫处理，需要装填很多固相反应物或者催化剂颗粒，导致单层固定床反应器直径较大，高度较高，制造成本很高，固相反应物或者催化剂颗粒换装难度大，作业量也很大。

多层塔式固定床反应器，是将多个单层固定床按照塔式结构集成一个反应器，每个单层固定床装填固相反应物或者催化剂，让气相反应物逐个通过单层固定床，最后从气体出口输出。多层塔式固定床反应器，气相反应物会通过，每个单层固定床，大幅增加气相反应物和固相反应物的接触几率，提高气固相反应的充分性。多层塔式固定床反应器，由于多层塔式固定床反应器高度较高，需要采用专用的吊装设备协助固相反应物或者催化剂装卸；由于多层塔式固定床反应器每层的固相反应物或者催化剂的装填高度较高，经过长时间使用后，固相反应物或者催化剂被压实，卸除作业非常困难，作业人员的劳动强度很大，卸除作业产生的粉尘量很大，环保性差。每次装卸固相反应物或者催化剂颗粒的作业时间长，严重影响到正常生产作业。同时，多层塔式固定床反应器整体重量较大，需要坚固的基础支撑反应器，这就极大增加多层塔式固定床反应器的搭建成本。

列管式固定床反应器，由多根反应管并联构成，反应管内装填有颗粒状固相反应物或者催化剂，管径通常在25～50mm之间，长度一般在几米到数十米之间，管数可多达上万根。生产时，气相反应物在装填有颗粒状固相反应物或者催化剂的多根反应模块中迂回通过，从而大幅增加气相反应物和固相反应物的接触几率，提高气固相反应的充分性。但是，由于其直径小，长度长，固相反应物或者催化剂颗粒装填时，需要逐根装填，边装边测量每根反应模块中的固相反应物或者催化剂层高度，对每根反应器进行压差测试，作业人员的作业难度大，劳动强度大。

在工业生产技术领域，为了确保生产设备各组件的安装精度，降低现场安装难度，通常在工厂将设备的组件进行模块化组合集成成多个功能结构单元，每个功能单元也即一个功能撬块，再将各功能撬块运输到使用现场安装，安装时，仅需使用撬杠就能实现各功能撬块的移动、就位。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于安装设置，固相床层更换难度低的撬装式气固相反应器，从而进一步提高气固相反应器的工业应用能力。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

撬装式气固相反应器，包括框架支座，排列布置在框架支座的反应器固定架上的多个管道式气固相反应器；管道式气固相反应器，包括两端贯通具有中空反应物容置腔的管道式反应器主体，套设在管道式反应器主体上的保护套管；管道式反应器主体的一端具有公插接头连接结构，另一端具有母套接头连接结构，保护套管两端部分别集成有进气套头结构和出气套头结构，保护套管的进气套头结构和出气套头结构具有与管道式反应器主体连接端相适配的连接结构，保护套管的进气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体的进气端，保护套管的出气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体的出气端，连接处设置有密封件；管道式反应器主体的反应物容置腔的进气口和出气口，均设置有可拆卸的气体分布板；进气套头结构具有进气通道，保护套管的进气套头结构部设置有与进气通道相连通的进气管，出气套头结构具有进气通道，保护套管的出气套头结构部设置与出气通道相连通的出气管。

进一步，管道式反应器主体包括至少两个反应模块，反应模块的一端具有公插接头，另一端具有母套接头，公插接头与母套接头之间的反应模块管腔为反应物容置腔，反应物容置腔的进气口和出气口均设置有气体分布板；至少两个反应模块通过后反应模块的公插接头插接前反应模块的母套接头顺次串联构成管道式反应器主体，连接处设置有密封件，前后两个反应模块，通过设置在前反应模块母套接头外周的紧固连接件的被连接件和对应设置在后反应模块外周相适配的紧固连接件的连接件紧固连接。

进一步，反应模块的反应物容置腔为具有缩径结构的圆筒状内腔，缩径结构为向内筒腔体内突出的环形台阶状壁体。

进一步，反应模块的反应物容置腔的进气口段和出气口段均具有缩径结构。

进一步，紧固连接件为具有锁体和扣体的锁扣。

进一步，管道式反应器主体外周壁体上，沿着管道式反应器主体轴线方向，成对开设有行走轮设置腔，行走轮设置腔中设置有行走轮，行走轮的轮沿露出行走轮设置腔，行走轮可沿着管道式反应器主体轴线方向转动。

进一步，保护套管包括开口端具有法兰盘的U型管体，与法兰盘固定连接的封口盖板，保护套管的凹弧段具有出气套头结构，出气套头结构具有与管道式反应器主体的公插接头相适配的母套接头，出气套头结构上设置有出气管，保护套管的开口段具有可拆卸的限位圈筒，限位圈筒具有与管道式反应器主体的母套接头相适配的公插接头，限位圈筒、法兰盘、封口盖板、及限位圈筒外周的管体构成保护套管的进气套头结构，限位圈筒外周的U型管体上设置有与限位圈筒内腔相连通的进气管。

进一步，撬装式气固相反应器，还包括设置在框架支座内的气体泄露报警器。

进一步，撬装式气固相反应器，还包括设置在框架支座上的在线气体分析仪。

进一步，撬装式气固相反应器，还包括设置在框架支座上的阀组箱，阀组箱具有多个阀门和气压表，阀门和气压表的数量与管道式气固相反应器数量相适配。

本实用新型的撬装式气固相反应器适用于天然气田的天然气脱硫处理，当然还适用于和天然气脱硫处理工艺相同或者相近的气固相反应，及采用单层固定床反应器、多层塔式固定床反应器、列管式固定床反应器能完成的气固相反应。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的撬装式气固相反应器，由于采用在工厂加工组件，并在工厂进行装配，然后将其整体运输到作业现场，进行简单的管道连接就可以投入使用，工厂装配，装配难度小，装配精度高，装配成本低，大幅降低现场施工量，设置效率高，设置成本低，同时还便于转移到新的作业环境使用；本实用新型的撬装式气固相反应器，可以实现对大流量气体反应物进行处理，也可以实现对气体反应物进行多级提纯处理，也可以实现气体反应物进行逐类去除杂质处理，还可以实现对气体反应物进行多级提纯处理的同时进行逐类去除杂质处理。

本实用新型的撬装式气固相反应器，可通过直接更换失去活性成本的管道式气固相反应器，实现固相床层的更换，固相床层更换时间极短，对工业生产的影响很小，非常适用于需要不间断或者短间断处理的气体反应物进行处理，如对天然气井喷出的天然气的脱硫处理。

附图说明

图1为本实用新型的撬装式气固相反应器的结构示意图。

图2为本实用新型的管道式气固相反应器的结构示意图。

图3为本实用新型的反应模块组件公插接头侧的结构示意图。

图4为本实用新型的反应模块组件母套接头侧的结构示意图。

图5为本实用新型的反应模块组件的剖面结构示意图。

图6为本实用新型的锁扣紧固连接件的结构示意图。

图7为具有缩径结构的反应模块组件的剖面结构示意图。

图8为在反应模块管壁外侧开设行走轮设置腔的结构示意图。

图9为本实用新型的保护套管组件的结构示意图。

图10为本实用新型的管道式气固相反应器组件的进气端的结构示意图。

图11为本实用新型的管道式气固相反应器组件的出气端的结构示意图。

图12为具有阀组箱的撬装式气固相反应器的管道式气固相反应器之间的连接实施框图。

图12中箭头标记分别表示为：为气体流动方向。

图1至图11中的附图标记分别表示为：1-框架支座，2-管道式气固相反应器，3-管道式反应器主体，4-保护套管，5-反应模块，6-进气管，7-出气管，8-阀组箱，9-在线气体分析仪，10-气体泄露报警器，101-反应器固定架，401-保护套管管体，402-法兰盘，403-封口盖板，404-限位圈筒，501-反应物容置腔,502-公插接头，503-母套接头,504-气体分布板,505-紧固连接件，506-O型密封圈，507-缩径结构，508-行走轮设置腔，509-行走轮，5051-扣体，5052-锁体，601-进气管阀，701-出气管阀,801-阀门,802-气压表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2所示，同时参照图9所示，本实用新型的撬装式气固相反应器，包括框架支座1，排列布置在框架支座1的反应器固定架101上的多个管道式气固相反应器2；管道式气固相反应器2，包括两端贯通具有中空反应物容置腔的管道式反应器主体3，套设在管道式反应器主体3上的保护套管4；管道式反应器主体3的一端具有公插接头连接结构，另一端具有母套接头连接结构，保护套管4两端部分别集成有进气套头结构和出气套头结构，保护套管4的进气套头结构和出气套头结构具有与管道式反应器主体3连接端相适配的连接结构，保护套管4的进气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体3的进气端，保护套管4的出气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体3的出气端，连接处设置有密封件；管道式反应器主体3的反应物容置腔的进气口和出气口，均设置有可拆卸的气体分布板；进气套头结构具有进气通道，保护套管4的进气套头结构部设置有与进气通道相连通的进气管6，出气套头结构具有进气通道，保护套管4的出气套头结构部设置与出气通道相连通的出气管7。

需要说明的是，保护套管4两端的进气套头结构和出气套头结构，在设计上没有明确的限制，也即均可以作为进气套头结构和出气套头结构使用，当其中的一个作为进气套头结构使用，相应其上设置的连接气管为进气管6，那么另外一个就作为出气套头结构使用，相应其上设置的连接气管为出气管7。

设计时，如图1所示，本实用新型的撬装式气固相反应器,采用模块化、集成化、撬装式设计思路。其中，撬装式设计思路为，采用具有反应器固定架101的框架支座1，将多个管道式气固相反应器2排列布置在反应器固定架101；集成化设计思路为，将进气套头结构和出气套头结构分别集成在保护套管4两端部分；模块化设计思路为在进气套头结构、出气套头结构、管道式反应器主体3的两端部均设置对应的公插接头连接结构、母套接头连接结构，使管道式反应器主体3能快速套装在保护套管4中，并实现密封连接。装配时，将管道式反应器主体3从保护套管4的开口端插入保护套管4中，通过简单的推顶操作，在保护套管4中移动管道式反应器主体3，并将管道式反应器主体3的出气端插接或者套接在保护套管4的出气套头结构；接着将保护套管4的进气套头结构插接或者套接管道式反应器主体3的进气端，再将保护套管4的开口封闭，就可完成管道式气固相反应器2装配。管道式反应器主体3维护时，打开保护套管4的开口，让保护套管4的进气套头结构和管道式反应器主体3脱离连接关系，通过拉拔操作，将管道式反应器主体3从保护套管4中卸下。

上述框架支座1，其采用框架式结构，其用于可拆卸地设置撬装式气固相反应器的相关组件。其中，反应器固定架101，用于排列布设多个管道式气固相反应器2，其通常为层架结构。多个管道式气固相反应器2，根据需要布设在反应器固定架101的相应层上。如果本发明的撬装式气固相反应器需要安装在基座上，框架支座1的底部还具有基座连接结构。框架支座1的制作材料为工业结构型材，如不锈钢型材，当然也可以采用外周涂覆有防腐涂料的碳钢型材。

上述管道式反应器主体3，为两端贯通具有中空圆筒状管腔的压力容器管道。其可以采用单管结构，也可以采用多根反应模块5串接构成。其制作材料为压力容器制作材料，如工程塑料、碳纤维、玻璃钢、结构陶瓷、碳钢、合金钢、钛材相关工程材料。

上述反应物容置腔，为管道式反应器主体3的内筒腔体，在其内装填满相反应物或者催化剂颗粒，以形成气固相反应的固相床层，反应物容置腔的长度为固相床层的深度。气体反应物进入反应物容置腔后，在固相床层内以平推流流型流动，与固相反应物或者催化剂颗粒表面产生接触，转换成气体反应产物。反应物容置腔的内腔结构为圆筒状，圆筒状内腔结构的反应物容置腔，相对于其他形状内腔结构的反应物容置腔，其截面周长最短，外周表面积最小，在相同容积和长度的情况下，从反应物容置腔外周边部通过的气体反应物量也最少。

上述气体分布板，为圆盘状结构，具有多个气体通孔，其被设置在反应物容置腔的进气口和出气口。设置在进气口的气体分布板，对即将流入反应物容置腔的气体反应物气流进行重新分布，气体反应物气流以横向均匀分布的平推流的形式进入反应物容置腔内的固相床层；设置在出气口的气体分布板，从横向对反应物容置腔出气口处的气体反应产物气流进行汇流，确保气体反应产物以较大的流量输出；设置在进气口的气体分布板和设置在出气口的气体分布板结合起来，将固相反应物或者催化剂颗粒封堵在反应物容置腔中，形成结构稳定的固相床层；通常，设置在进气口的气体分布板和设置在出气口的气体分布板在规格尺寸上存在差别，当然也可以一样。气体分布板的制作材料，为耐腐蚀的工业型材，通常，采用与管道式反应器主体3制作材料相同或者相近的材料，来制作气体分布板。

上述公插接头连接结构，为具有插接结构的管道连接部件，其具有气体通道，该气体通道与反应物容置腔相连通；上述母套接头连接结构，为具有套接结构的管道连接部件，其具有气体通道，该气体通道与反应物容置腔相连通；公插接头连接结构和母套接头连接结构，可以采用一体成型的方式，如铸造成型，冲压成型，设置在管道式反应器主体3的两端部，也可以采用分体设计和制造，固定连接结合密封连接的方式分别固定设置在管道式反应器主体3的两端部，固定连接的方式可以是焊接连接，也可以是螺纹连接。为了便于气体分布板的装卸，气体分布板通过过盈配合的方式设置在进气口和出气口对应的公插接头连接结构、母套接头连接结构的气体通道内。公插接头连接结构和母套接头连接结构的制作材料和管道式反应器主体3的制作材料相同或者相近。

上述保护套管4，为管式结构。保护套管4两端部分别集成有进气套头结构和出气套头结构，也即利用保护套管4两端的封口结构设计具有气体通道的进气套头和出气套头。进气套头和出气套头可对应设置进气管6、出气管7。进气套头和出气套头，为压力容器，如压力管道的端头密封部件。进气套头和出气套头，可以是可拆卸地密封连接保护套管4体；也可以是其中一个和保护套管管体401一体成型，另外一个可拆卸地密封连接保护套管4体；还可以是两个都和保护套管管体401一体成型，但其中的一个具有可密封的开口部，通过该开口部将管道式反应器主体3放置到保护套管4中。保护套管4的材料为压力容器制作材料，如工程塑料、碳纤维、玻璃钢、结构陶瓷、碳钢、合金钢、钛材相关工程材料。

上述进气管6和出气管7，为压力容器的气体进出管。其制作材料为压力容器制作材料。

上述密封件，设置在连接处，以防止气体反应物从连接处泄露。如果设置在连接端面处，则通常为端面密封圈，其材料为橡胶或者硅胶；如果设置在相互嵌套处，如图2、图5、图7所示，为O型密封圈506，其材料为橡胶或者硅胶；如果设置在连接处的外周，则密封件包括紧固套，和填充在紧固套和管体之间的密封填料。

本实用新型实施时，还包括设置在进气管6上的进气管阀601，设置在出气管7上的出气管阀701，还包括管道式气固相反应器2之间实现管道连接的连接管。

在上述组件制造过程中，本领域技术人员，根据气体反应物的处理总量、处理流量、施加给气体反应物的气压，确定管道式反应器主体3的规格尺寸及制作材料；管道式反应器主体3的规格尺寸，包括公插接头连接结构、母套接头连接结构的规格尺寸，设置在公插接头连接结构气体通道内的气体分布板的规格尺寸，设置在母套接头连接结构气体通道内的气体分布板的规格尺寸，反应物容置腔的规格尺寸。根据管道式反应器主体3的规格尺寸，确定保护套管4的规格尺寸；保护套管4的规格尺寸，包括保护套管管体401的规格尺寸，进气套头结构、出气套头结构的规格尺寸，进气管6、出气管7的规格尺寸。根据管道式气固相反应器2的规格尺寸及设置数量，确定反应器固定架101的规格尺寸，管道式气固相反应器2的规格尺寸，包括管道式气固相反应器2的外周尺寸，也即保护套管4的外周尺寸，和管道式气固相反应器2的整体重量；根据反应器固定架101的规格尺寸，及还需设置在框架支座1上的气固相反应辅助设备的规格尺寸，确定框架支座1的规格尺寸。

撬装式气固相反应器装配时，如图1、图2所示，同时参照图9所示，本领域技术人员，在管道式反应器主体3的两端分别设置公插接头连接结构和母套接头连接结构，固定连接方式通常是焊接连接，且要保证焊接连接的密封质量；在公插接头连接结构的气体通道内，通过过盈配合设置气体分布板，向反应物容置腔填充固相反应物或者催化剂颗粒，直到反应物容置腔填满，在母套接头连接结构的气体通道内，通过过盈配合设置气体分布板，将反应物容置腔封闭；接着将管道式反应器主体3装入保护套管4中，并进行密封连接，制成管道式气固相反应器2。采用工业型材，制成框架支座1主体，及反应器固定架101，将反应器固定架101固定连接在框架支座1主体上，制成框架支座1；将多个管道式气固相反应器2，按层排列布置在反应器固定架101，从而制成本实用新型的撬装式气固相反应器。撬装式气固相反应器的组件制造和装配过程，是在工厂内完成的。

采用本实用新型的撬装式气固相反应器行气固相反应前，先通过运输工具，如载重汽车将其运输到作业现场，将其摆放到预定的位置，如果进行短时间的使用，则可以直接摆放在载重汽车上；根据气体反应物的处理需要，将多个管道式气固相反应器2管道连接。

多个管道式气固相反应器2之间的管道连接方式有单纯的并联连接，单纯的串联连接，及先并联成组，再进行组间串联连接。

单纯的并联连接，是将多个管道式气固相反应器2的进气管6通过管道并联在一起，将出气管7通过管道并联在一起，形成一个并联扩床层处理流量的气固相反应器。该气固相反应器的整体固相床层的气体反应物截面流量很大，从而大幅提高气固相反应器单位时间内的气体反应物处理流量，也即可以用来对大流量天然气井喷出的天然气的脱硫处理。

单纯的串联连接，是指通过前一个管道式气固相反应器2的出气管7串联后一管道式气固相反应器2的进气管6，将多个管道式气固相反应器2串接成一个级联式管道式气固相反应器2。该级联式管道式气固相反应器2，在所有管道式气固相反应器2中装填相同的固相反应物或者催化剂颗粒时，可以用来对气体反应物进行多级提纯处理，用于提高气体最终反应产物的纯度；在所有管道式气固相反应器2中装填的固相反应物或者催化剂颗粒种类上存在差异时，可以用来对气体反应物进行逐类去除杂质处理；当然也可以通过调整级联式管道式气固相反应器2中固相反应物或者催化剂颗粒的装填位置，使级联式管道式气固相反应器2既能用于气体反应物进行多级提纯处理，也可用于气体反应物逐类去除杂质处理。

先并联成组，再进行组间串联连接，是指将多个管道式气固相反应器2分成多个组，同组的管道式气固相反应器2的进气管6通过管道并联在一起，出气管7通过管道并联在一起，同组的管道式气固相反应器2的反应物容置腔装填相同的固相反应物或者催化剂颗粒，构成管道式气固相反应器2管组，一个管道式气固相反应器2管组也即为一个气体反应物处理单元；多个管道式气固相反应器2管组之间通过管道串联连通；这样构成的气固相反应器，既能大流量的气体反应物的处理，同时还能对气体反应物进行多级提纯处理，或者进行逐类去除杂质处理。

完成多个管道式气固相反应器2之间的管道连接后，关闭所有管道式气固相反应器2的进气管阀601和出气管阀701，将第一个进行气体反应物处理的管道式气固相反应器2的进气管6管道连接气体反应物气源，将最后一个进行气体反应物处理的管道式气固相反应器2的出气管7管道连接气体反应产物收纳容器或者收纳管网。如果多个管道式气固相反应器2之间，是按照分组级联的方式进行管道连接，则将第一组进行气体反应物处理的管道式气固相反应器2组的进气管6管道连接气体反应物气源，将最后一组进行气体反应物处理的管道式气固相反应器2组的出气管7管道连接气体反应产物收纳容器或者收纳管网。

现有的固定床气固反应器，采用在工厂加工组件，在作业现场将组件拼装成固定床气固反应器，存在作业现场装配设备少，装配难度大，装配精度较低，装配成本高的问题。

本实用新型的撬装式气固相反应器，采用在工厂加工组件，并将组件装备集成，然后整体运输到作业现场，在作业现场，只需进行简单的管道连接就可投入使用。工厂具有专业的装配设备装配难度小，装配精度高，装配成本低，且大幅减少现场施工量，提高设置效率，降低设置成本，同时还便于再转移到新的作业环境使用。

采用本实用新型的撬装式气固相反应器进行气固相反应时，相继开启气体反应物气源进气管阀601和出气管阀701，向撬装式气固相反应器内注入气体反应物气流。

如果撬装式气固相反应器，为级联式管道式气固相反应器2，则气体反应物气流，在最前一个管道式气固相反应器2的进气口气体分布板处，进行重新分布，以平推流流型进入反应物容置腔内的固相床层并在固相床层内推进，平推流流型的气体反应物气流，吹动固相反应物或者催化剂颗粒，气体反应物和固相反应物或者催化剂颗粒表面充分接触，转换成气体反应产物，转换完成的气体反应产物和没有转换的气体反应物，混合在一起，以平推流流型继续在固相床层中推进，待该平推流到达反应物容置腔出气口的固相床层时，气体反应物和气体反应产物的混合气流，在最前一个管道式气固相反应器2出气口气体分布板处汇流，流向下一个管道式气固相反应器2，并在下一个管道式气固相反应器2进气口气体分布板处，进行重新分布，以平推流流型进入下一个管道式气固相反应器2反应物容置腔内的固相床层并在固相床层内推进。当气体反应物气流流过所有管道式气固相反应器2后，转换成气体最终反应产物，在最后一个管道式气固相反应器2的反应物容置腔出气口汇流，经出气管7流入气体反应产物收纳容器或者收纳管网。

如果撬装式气固相反应器，为并联扩床层处理流量的气固相反应器，则气体反应物气流，同时进入所有的管道式气固相反应器2，并在对应的进气口气体分布板处，进行重新分布，以平推流流型进入反应物容置腔内的固相床层并在固相床层内推进，气体反应物和固相反应物或者催化剂颗粒表面充分接触，转换成气体反应产物，气体反应产物气流在每一个管道式气固相反应器2的反应物容置腔出气口汇流，最后经总的出气管7流入气体反应产物收纳容器或者收纳管网。

如果撬装式气固相反应器，是先并联成组，再进行组间串联连接的气固相反应器，则气体反应物气流，同时进入第一管道式气固相反应器2组所有的管道式气固相反应器2，进行气固相反应后，形成气体反应物和气体反应产物的混合气流，经汇流后作为下一管道式气固相反应器2组的气体反应物，在下一管道式气固相反应器2组进行反应，最后经最后一管道式气固相反应器2组的出气管7流入气体反应产物收纳容器或者收纳管网。

本实用新型的撬装式气固相反应器投入使用时，通常备用几根装填有固相床管道式气固相反应器2，管道式气固相反应器2内的固相床层的灌装，可以在工作现场进行，也可以在工厂灌装好后，运输到工作现场，作为更换备用。

本实用新型的撬装式气固相反应器，使用一段时间后，如果检测到流入气体反应产物收纳容器或者收纳管网的气体反应产物的指标含量接近控制阈值时，如在进行天然气脱硫处理时，检测到从出气管7流出的天然气中的硫含量接近控制阈值时，如果该撬装式气固相反应器，用于气体反应物进行多级提纯处理，则将最前面一根或者两根管道式气固相反应器2或者管道式气固相反应器2管组，更换成装填有新的固相反应物或者催化剂颗粒的管道式气固相反应器2或者管道式气固相反应器2管组，然后就可以继续进行气体反应物多级提纯处理。如果该撬装式气固相反应器，用于气体反应物进行逐类去除杂质处理，则更换接近超标杂质对应的管道式气固相反应器2或者管道式气固相反应器2管组，然后就可以继续进行气体反应杂质逐级去除处理。

以上是本实用新型的基础实施方式。从上述实施过程可以看出，本实用新型的撬装式气固相反应器，采用在工厂加工组件，并在工厂进行装配，并将组件装备集成，然后整体运输到作业现场，在作业现场，只需进行简单的管道连接就可投入使用。工厂具有专业的装配设备装配难度小，装配精度高，装配成本低，且大幅减少现场施工量，提高设置效率，降低设置成本，同时还便于再转移到新的作业环境使用。

本实用新型，既可对气体反应物进行多级提纯处理，也可对气体反应物进行逐类去除杂质处理，还可在行多级提纯处理时实现逐类去除杂质处理，同时还可以实现大流量气体反应物进行多级提纯和逐类去除杂质处理。

本实用新型，可通过直接更换失去活性成本的管道式气固相反应器2，实现固相床层的更换，固相床层更换时间极短，对工业生产的影响很小，非常适用于需要不间断或者短间断处理的气体反应物进行处理，如对天然气井喷出的天然气的脱硫处理。

为了优化管道式反应器主体3内固相床层布局质量，本实用新型在基础实施方式的基础上作进一步改进，如图3至图6所示，同时参照图2所示，本实用新型的第一优选实施方式为，管道式反应器主体3包括至少两个反应模块5，反应模块5的一端具有公插接头502，另一端具有母套接头503，公插接头502与母套接头503之间的反应模块5管腔为反应物容置腔501，反应物容置腔501的进气口和出气口均设置有气体分布板504；至少两个反应模块5通过后反应模块5的公插接头502插接前反应模块5的母套接头503顺次串联构成管道式反应器主体3，连接处设置有密封件，前后两个反应模块5，通过设置在前反应模块5母套接头503外周的紧固连接件505的被连接件和对应设置在后反应模块5外周相适配的紧固连接件505的连接件紧固连接。

本第一优选实施方式设计时,如图3至图6所示，同时参照图2所示，将管道式反应器主体3采用分段式模块化设计，也即管道式反应器主体3由多个顺次连通且可拆卸的反应模块5构成，每个反应模块5为一个气体反应物转换单元。在每个反应模块5内设置反应物容置腔501，在反应物容置腔501内装填固相反应物或者催化剂颗粒形成固相床层，在反应物容置腔501的进气口和出气口设置可拆卸的气体分布板504；为了将多个反应模块5装配成管道式反应器主体3，采用反应模块5的一端具有公插接头502，另一端具有母套接头连接结构。装配时，通过后反应模块5的公插接头502插接前反应模块5的母套接头503，从而将多个反应模块5顺次串联成管道式反应器主体3，连接处设置密封件，再用紧固连接件505将前后两个反应模块5锁紧，就可完成管道式反应器主体3装配。管道式反应器主体3维护时，只需解除紧固连接件505的紧固连接，采用简单的拉拔操作，就可以把反应模块5从管道式反应器主体3上拆卸下来。

上述反应模块5，为两端贯通具有中空圆筒状管腔的压力容器管道，其为单管结构。其制作材料为压力容器制作材料，如工程塑料、碳纤维、玻璃钢、结构陶瓷、碳钢、合金钢、钛材相关工程材料。上述反应物容置腔501，为反应模块5的内筒腔体，在其内装填满相反应物或者催化剂颗粒，以形成固相床层，反应物容置腔501的长度为床层的深度。反应物容置腔501的内腔结构为圆筒状。上述气体分布板504，和基础实施方式的气体分布板504，在结构形式，制作材料，及设置方式上相同或者相近；上述密封件，和基础实施方式的密封件，在结构形式，制作材料，及设置方式上相同或者相近。上述公插接头502和母套接头503，和基础实施方式的公插接头502结构和母套接头503结构，在结构形式，制作材料，及设置方式上相同或者相近；为了便于密封件的设置，及提高密封效果，密封件为设置在反应模块5公插接头502外圈的至少一个O型密封圈506。

上述紧固连接件505，由两个相互配合的连接件和被连接件构成，连接部件构成，其中一个设置在反应模块5的母套接头503外周，另一个设置在靠近公插接头502的反应模块5外周，该设置方式要能确保通过紧固连接件505将串接起来的两个反应模块5锁紧。紧固连接件505可以是具有锁体5052和扣体5051的锁扣，优选为搭扣；也可是螺纹连接结构件，还可以是卡接连接结构件。

反应模块5制造过程中，如图3至图6所示，同时参照图2所示，本领域技术人员，根据管道式反应器主体3的规格尺寸、气体反应物的处理要求，确定反应模块5的数量和规格尺寸。其中，反应模块5的规格尺寸，包括反应物容置腔501、公插接头502、母套接头503、紧固连接件505的规格尺寸，还包括可拆卸地安装在公插接头502的气体通道内的气体分布板504的规格尺寸，及可拆卸地安装在母套接头503的气体通道内的气体分布板504的规格尺寸。

管道式反应器主体3装配时，如图3至图6所示，同时参照图2所示，本领域技术人员，首先在反应模块5的两端分别设置公插接头502和母套接头503，固定连接方式通常是焊接连接，且要保证焊接连接的密封质量；在公插接头502的气体通道内，通过过盈配合设置气体分布板504，向反应物容置腔501填充固相反应物或者催化剂颗粒，直到反应物容置腔501填满，在母套接头503的气体通道内，通过过盈配合设置气体分布板504，将反应物容置腔501封闭；完成多个反应模块5的固相床层填装后，通过相对应的公插接头502和母套接头503将多个反应模块5顺次串接起来，在连接处设置密封件，通过紧固连接件505将前后两个反应模块5锁紧在一起，通过上述步骤可以制成本第一优选实施方式的管道式反应器主体3。该管道式反应器主体3，具有多个间隔设置、顺次连通的反应物容置腔501，当反应物容置腔501内装填满固相反应物或者催化剂颗粒后，就形成多个间隔设置、顺次连通固相床层，气体反应物气流流入每个固相床层前要进行重新均匀分布，流出每个固相床层后要进行集中汇流输出。

管道式反应器主体3，投入使用前，是将其套设在保护套管4中，管道式反应器主体3的出气端插接或者套接保护套管4的出气套头结构，保护套管4的进气套头结构插接或者套接管道式反应器主体3的进气端，并在连接处设置密封件，密封件的规格尺寸视连接处的结构而定，从而制成本第一优选实施方式的管道式气固相反应器2组件。

采用撬装式气固相反应器进行气固相反应时，当气体反应物气流经进气套头结构进入管道式气固相反应器2，在最前一个反应模块5的进气口气体分布板504处，进行重新分布，以平推流流型进入反应物容置腔501内的固相床层并在固相床层内推进，平推流流型气体反应物气流，吹动固相反应物或者催化剂颗粒，气体反应物和固相反应物或者催化剂颗粒表面充分接触，转换成气体反应产物，转换完成的气体反应产物和没有转换的气体反应物，混合在一起，以平推流流型继续在固相床层中推进，待该平推流到达反应物容置腔501出气口的固相床层时，气体反应物和气体反应产物的混合气流，在最前一个反应模块5出气口气体分布板504处汇流，流向下一个反应模块5，并在下一个反应模块5进气口气体分布板504处，进行重新分布，以平推流流型进入下一个反应模块5反应物容置腔501内的固相床层并在固相床层内推进。当气体反应物气流流过所有气体模块管后，在该管道式气固相反应器2内完成相应气固相反应，得到的气体反应产物气流，在最后一个反应模块5的反应物容置腔501出气口汇流，经该管道式气固相反应器2的经出气套头结构的出气管7流出，进入下一个管道式气固相反应器2作为气体反应物，进行进一步的气固相反应，经最后一个管道式气固相反应器2的出气管7流出的体最终反应产物，最后被气体反应产物收纳容器或者收纳管网管道收纳。

本第一优选实施方式的撬装式气固相反应器投入使用时，如果在某一管道式气固相反应器2的管道式反应器主体3的所有反应模块5中装填相同的固相反应物或者催化剂颗粒，那么该管道式气固相反应器2，用于多级提纯处理，提高气体最终反应产物的纯度；如果在所有管道式气固相反应器2的管道式反应器主体3的所有反应模块5中装填相同的固相反应物或者催化剂颗粒，那么整个撬装式气固相反应器用于多级提纯处理，提高气体最终反应产物的纯度，如对天然气井喷出的天然气进行多级脱硫处理，确保处理后的天然气的硫含量很少。

如果在某一管道式气固相反应器2的管道式反应器主体3的所有反应模块5中装填相的固相反应物或者催化剂颗粒存在差异，那么该管道式气固相反应器2，用于对气体反应物进行逐类去除杂质处理，降低气体反应物中的杂质含量；如果每个管道式气固相反应器2的管道式反应器主体3的所有反应模块5中装填相的固相反应物或者催化剂颗粒存在差异，那么整个撬装式气固相反应器，用于对气体反应物进行逐类去除杂质处理，降低气体反应物中的杂质含量，如对高炉煤气进行去杂质处理，确保处理后的高炉煤气中的杂质含量很少。

本第一优选实施方式的撬装式气固相反应器投入使用时，通常备用一定数量的反应模块5，反应模块5内的固相床层的灌装，在反应模块5内的固相床层的灌装后，将其串接装配成几根备用的管道式气固相反应器2，作为更换备用。在反应模块5内的固相床层的灌装，可以在工作现场进行，也可以在工厂灌装好后，运输到工作现场备用。

当如果检测到最终流出的气体反应产物的指标含量接近控制阈值时，则进行管道式气固相反应器2更换。

以上是本实用新型的第一优选实施方式。从上述实施过程可以看出，就单个反应模块5而言，反应物容置腔501，具有容纳和堆积固相反应物或者催化剂颗粒，形成固相床层的技术作用，水平设置的反应物容置腔501，还具有为气体反应物气流提供平推流运行的气体通道的技术作用，当然该平推流是在固相床层中流动的；设置在进气口的气体分布板504，具有对待输入的气体反应物气流，在进入固相床层前进行均匀分布，使进入反应物容置腔501的气体反应物气流，以接近于平推流的流型方式在圆筒状固相床层中前进的技术作用；设置在出气口的气体分布板504，具有对待输出的气体反应产物气流，进行汇流，将反应产物气流及时输出的技术作用；设置在进气口的气体分布板504和设置在出气口的气体分布板504结合起来使用，还具有将固相反应物或者催化剂颗粒封堵在反应物容置腔501，形成稳定的固相床层的技术作用；公插接头502和母套接头503，具有将多个反应模块5串接组合成管道式反应器主体3的技术作用，还具有可拆卸地设置气体分布板504的技术作用；密封件，具有将连接处密封，防止气体反应物从连接处泄露，使管道式气固相反应器2成为密封的压力容器的技术作用。

就多个反应模块5串接构成分段管道式反应器主体3而言，多个反应模块5的反应物容置腔501，具有形成相互连通的级联式固相床层，及为气体反应物气流提供气固相反应的级联式气体通道的技术作用，也即具有有效扩展管道式反应器主体3的固相床层的整体厚度，及有效扩展气体反应物的可反应流程的技术作用；多组设置在进气口的气体分布板504，具有对气体反应物气流或者是混合气流进行多次重新分布，确保气体反应物气流或者混合气流在固相床层中以平推流流型推进的技术作用；多组设置在出气口的气体分布板504，具有对从固相床层留出的气体产物气流或者混合气流进行多次汇流，以便以最大的流量进入下个环节处理。

从整体上看，采用分段管道式反应器主体3构成的撬装式气固相反应器，气体反应物气流在进入每个固相床层前能进行重新均匀分布，在流出每一个的固相床层后能进行聚流，确保气体反应物气流或者混合气流在每个固相床层中以近似于平推流流型推进，也即气体反应物能和固相反应物或者催化剂表面充分接触，充分转换成气体反应产物，从而提高撬装式气固相反应器进行气固相反应的反应深度和应用深度。采用反应模块5串接起来的分段管道式反应器主体3，结构更简单、制造难度更低，能实现批量制造，且固相反应物或者催化剂颗粒的装填和卸除可以在工厂完成，极大降低管道式气固相反应器2的制造难度、维护难度，也相应降低撬装式气固相反应器的制造成本、使用成本和维护成本。

相较于单管式管道式反应器主体3构成撬装式气固相反应器，本第一优选实施方式的管道式反应器主体3采用分段管式管道式反应器主体3，由于采用模块化设计和制造，分段管式管道式反应器主体3的制作难度小，制作成本低。分段管式管道式反应器主体3能对进入每个固相床层的气体反应物气流进行重新均匀分布，对每个床层流出的气体反应产物气流进行聚流，从而更好地确保气体反应物气流在整个撬装式气固相反应器内流动的均匀性，也更能使气体反应物和固相反应物或者催化剂表面充分接触，从而进一步提高气固相反应的深度，提高最终流出的气体反应产物的品质，也相应提高撬装式气固相反应器的产业应用能力和应用范围。相较于单管式管道式反应器主体3，本第一优选实施方式的撬装式气固相反应器，更适用于需要不间断或者短间断处理的气体反应物进行处理，如对天然气井喷出的天然气的脱硫处理。

为了使在固相床层外周侧流动的气体反应物，流回到固相床层内，本实用新型在第一优选实施方式的基础上作进一步改进，如图7所示，本实用新型的第二优选实施方式为，反应模块5的反应物容置腔501为具有缩径结构507的圆筒状内腔，缩径结构507为向内筒腔体内突出的环形台阶状壁体。

本第二优选实施方式设计和制造时,如图7所示，在反应模块5的内筒腔体上，设置向内筒腔体内突出的环形台阶状壁体，也即缩径结构507。缩径结构507的数量可以是一个，也可以是多个；缩径结构507的设置位置，可以在反应物容置腔501的两端部，也可以在反应物容置腔501的中间部位；缩径结构507的实现方式为，通常采用一体成型结构，当然如果反应模块5的管腔足够大，可以采用焊接连接。

具有缩径结构507的反应物容置腔501，其内装填的固相床层，在缩径结构507处向反应管中部内凹。在固相床层外周侧流动的气体反应物气流，流动到缩径结构507处后，向固相床层芯部汇聚。通过该方式，反应物容置腔501内流动的气体反应物气流实现了重新分布，更多的气体反应物气流从固相床层内向前流动，使气体反应物和固相反应物或者催化剂颗粒表面产生充分接触，进行充分转换，从而得到质量更好、纯度更高的气体反应产物，如对天然气井喷出的天然气脱硫处理时，可将天然气中更多的硫成分脱去，从而极大降低天然气的硫含量。

管道式气固相反应器2，如果其每一个反应模块5的反应物容置腔501均具有缩径结构507，那么在固相床层外周侧流动的气体反应物气流，可以反复汇聚到固相床层芯部，使气体反应物气流以接近于平推流方式在固相床层内推进。相应地，由管道式气固相反应器2构成的撬装式气固相反应器，气体反应物在固相床层内流动，也能实现反复将流动到固相外周侧的气体反应物汇聚到固相床层芯部，使气体反应物气流在整个撬装式气固相反应器的固相床层中，以接近于平推流方式推进，也即实现气体反应物气流在整个撬装式气固相反应器固相床层中流动的均匀性，从整体上，增加气体反应物和和固相反应物或者催化剂颗粒表面接触的几率，提高气体反应物的转换效率和转换质量，也相应提高气体反应产物的品质。

本第二优选实施方式，通过优化反应物容置腔501的结构，使气体反应物气流在固相床层中以接近于平推流方式推进，增加气体反应物和和固相反应物或者催化剂颗粒表面接触几率，从而进一步提高气体反应物的转换效率和转换质量。

为了使气体反应物气流在整个管道式气固相反应器2的固相床层内形成接近于平推流流型，本实用新型在第二优选实施方式的基础上作进一步改进，如图7所示，本实用新型的第三优选实施方式为，反应模块5的反应物容置腔501的进气口段和出气口段均具有缩径结构507。

本第三优选实施方式设计和制造时,如图7所示，在反应模块5的反应物容置腔501的进气口段和出气口段均设置缩径结构507，当然还可以在反应物容置腔501的中间部位设置缩径结构507。缩径结构507的制造方式和第二优选实施方式相同。

反应模块5的反应物容置腔501的进气口段和出气口段均设置缩径结构507，则该反应物容置腔501内的固相床层，其进气口段和出气口段向固相床层中部内凹。气体反应物气流，进入固相床层后，就开始以接近于平推流流型在固相床层内推进，气体反应物气流流动过程中，即使有部分气体反应物，在气压的作用下，流动到中间段床层的边部，但由于出气口段缩径结构507阻挡，无法实现流动，只能回到中间段床层的中部，然后从出气口段床层流出。因此，能确保气体反应物气流在该反应模块5的固相床层中流动具有最大平推流流程。

为了提高提高气体反应物气流在反应模块5的固相床层中流动的整体均匀性，还可以在反应物容置腔501的中间部位设置缩径结构507，该缩径结构507能促使将流动到固相床层外侧的气体反应物，及时汇集到固相床层的中部，从而进一步确保气体反应物气流在固相床层中流动的整体均匀性，也即进一步提高气体反应物的转换效率和转换质量。

管道式气固相反应器2，如果其每一个反应模块5的反应物容置腔501的进气口段和出气口段均具有缩径结构507，气体反应物在每一个固相床层内流动最大程度地接近于平推流流型，气体反应物整个管道式气固相反应器2流动，及在整个撬装式气固相反应器固流动，也最大程度地接近于平推流流型，也即实现气体反应物气流在整个撬装式气固相反应器固相床层中流动的均匀性，因此，气体反应物和和固相反应物或者催化剂颗粒表面也最大程度地接触，从而进一步提高管道式气固相反应器2的气固相反应质量和气固相反应效率。

本第三优选实施方式，通过优化缩径结构507设置位置，使反应物容置腔501中的气体反应气流重新聚流，使气体反应物气流在固相床层中流动最大程度地接近于平推流流型，气体反应物和和固相反应物或者催化剂颗粒表面最大程度地接触，从而进一步提高管道式气固相反应器2的气固相反应质量和气固相反应效率。

为了便于管道式反应器主体3的装卸，本实用新型在基础实施方式、第一至第三优选实施方式中任意一个实施方式的基础上作进一步改进，如图8所示，本实用新型的第四优选实施方式为，管道式反应器主体3外周壁体上，沿着管道式反应器主体3轴线方向，成对开设有行走轮设置腔508，行走轮设置腔508中设置有行走轮509，行走轮509的轮沿露出行走轮设置腔508，行走轮509可沿着管道式反应器主体3轴线方向转动。

本第四优选实施方式设计和制造时,如图7所示，本领域技术人员，根据管道式反应器主体3的规格尺寸，及整体重量，确定行走轮设置腔508的规格尺寸，及设置数量；根据行走轮设置腔508的规格尺寸，结合管道式反应器主体3的整体重量确定行走轮509的规格尺寸；行走轮509的制作材料为耐腐蚀、承载能力强、耐磨材料，如不锈钢、耐腐蚀合金钢、耐磨橡胶。

本第四优选实施方式制造时,如图7所示，本领域技术人员，采用开槽工具，沿着管道式反应器主体3轴线方向，成对开设行走轮设置腔508，在行走轮设置腔508中设置行走轮509，确保行走轮509的轮沿露出行走轮设置腔508，且行走轮509可沿着管道式反应器主体3轴线方向转动。

在将管道式反应器主体3插装入保护套管4中的时候，管道式反应器主体3上的行走轮509和保护套管4内壁滚动接触，摩擦阻力很小，只要对管道式反应器主体3施加很小的推力，就能将管道式反应器主体3推送到位；同样，将管道式反应器主体3从保护套管4中卸除时，只要对管道式反应器主体3施加很小的拉拔力，就能将管道式反应器主体3从保护套管4中拉出。

本第四优选实施方式，由于在管道式反应器主体3上成对设置有行走轮509，从而将管道式反应器主体3外周与保护套管4内壁的滑动摩擦阻力，转换成行走轮509与保护套管4内壁的滚动摩擦阻力，极大降低管道式反应器主体3装卸所需施加的力，从而进一步降低高管道式反应器主体3装卸难度，提高装卸效率。

可实现将前后两个反应模块5紧固连接的紧固连接件505，有很多实现方式，但是绝大多数紧固连接件505要么结构复杂，要么操作繁琐，不利于管道式反应器主体3的快速装配和分离。

为了便于通过紧固连接件505将前后两个反应模块5紧固连接在一起，本实用新型在第一至第四优选实施方式中任意一个实施方式的基础上作进一步改进，如图6所示，同时参照图2、图3、图4、图8所示，本实用新型的第五优选实施方式为，紧固连接件505为具有锁体5052和扣体5051的锁扣。

实施时，采用具有锁体5052和扣体5051的锁扣作为紧固连接件505，沿着反应模块5轴线方向，在反应模块5母套接头503外周和反应模块5靠近公插接头502的管体外周对应设置锁体5052和扣体5051，就可完成紧固连接件505的设置。当前后两个反应模块5相互插套在一起后，本领域技术人员，仅需扳动扣体5051，将扣体5051和锁体5052结合，就能实现前后两个反应模块5的紧固连接；当要对反应模块5的反应物容置腔501内的固相反应物或者催化剂颗粒进行更换时，扳动扣体5051，将锁体5052和扣体5051分离，就能解除前后两个反应模块5的紧固连接。

为了便于实现锁体5052和扣体5051的结合和分离，提高紧固连接操作的简单性，可以采用搭扣作为锁扣。搭扣紧固连接件505，使用时，只需将扣体5051搭接扣紧就可以实现紧固连接，将扣体5051扳离就可以解除紧固连接，操作简单，紧固连接的有效性好。

相较于采用其他紧固连接件505，本第五优选实施方式，采用具有锁体5052和扣体5051的锁扣作为紧固连接件505，其具有结构简单，使用方便，紧固性强，防振动性好，可以重复使用多次，从而进一步提高紧固连接实现的简单性和有效性。

为了便于将管道式反应器主体3固定在保护套管4内，本实用新型在基础实施方式、第一至第五优选实施方式中任意一个实施方式的基础上作进一步改进，如图2、图9、图10、图11所示，本实用新型的第六优选实施方式为，保护套管4包括开口端具有法兰盘402的U型管体，与法兰盘402固定连接的封口盖板403，保护套管4的凹弧段具有出气套头结构，出气套头结构具有与管道式反应器主体3的公插接头502相适配的母套接头503，出气套头结构上设置有出气管7，保护套管4的开口段具有可拆卸的限位圈筒404，限位圈筒404具有与管道式反应器主体3的母套接头503相适配的公插接头502，限位圈筒404、法兰盘402、封口盖板403、及限位圈筒404外周的管体构成保护套管4的进气套头结构，限位圈筒404外周的U型管体上设置有与限位圈筒404内腔相连通的进气管6。

本第六优选实施方式设计时,如图2、图9、图10、图11所示，采用U型结构的保护套管管体401，将出气套头一体化成型集成在保护套管4的凹弧段，将进气套头集成在U型管体的开口端，进气套头具有可密封的开口部。本第六优选实施方式设计和制造时,如图2、图9、图10、图11所示，本领域技术人员，根据管道式反应器主体3的规格尺寸，确定U型管体、凹弧段具有出气套头结构、法兰盘402、限位圈筒404的规格尺寸，根据法兰盘402的规格尺寸确定封口盖板403的规格尺寸。

本第六优选实施方式制造时,如图2、图9、图10、图11所示，本领域技术人员，采用铸造的U型管体为保护套管管体401，该保护套管管体401的凹弧段还一体成型了与管道式反应器主体3的公插接头502相适配的母套接头503，当然如果管腔足够大，可以采用焊接连接方式；在保护套管管体401的凹弧段，设置与凹弧段内腔相连通的出气管7，这样就在保护套管4的凹弧段形成出气套头结构；在U型管体的开口端，焊接连接法兰盘402，并确保焊接的密封性，当然也可以直接将法兰盘402一体成型在U型管体的开口端，再为法兰盘402配制一个可实现密封连接的封口盖板403，制作一个与U型管体内径相适配的限位圈筒404，在该在限位圈筒404设置位置外周的U型管体上设置进气管6，进气管6与限位圈筒404内相连通，这样就在保护套管4形成进气套头结构，从而制成本第六优选实施方式的保护套管4组件。

在进行管道式气固相反应器2装配时，首先将管道式反应器主体3的公插接头502从法兰盘402处的开口段插入，持续向保护套管4内推动管道式反应器主体3，直到管道式反应器主体3的公插接头502插接在凹弧段的出气套头结构的母套接头503内，在保护套管4的开口端加装限位圈筒404，限位圈筒404的公插接头502插接管道式反应器主体3的母套接头503，且确保进气管6与限位圈筒404内相连通，将封口盖板403密封连接法兰盘402，通过上述步骤就完成管道式气固相反应器2装配。装配时，由于采用限位圈筒404，可以很好地将管道式反应器主体3限位固定在保护套管4中，如果出现保护套管4和管道式反应器主体3在长度尺寸上有稍微差异，通过选择一个适配的限位圈筒404，就可以实现保护套管4和管道式反应器主体3之间的适配，从而降低管道式气固相反应器2的制作难度和制作成本。

本第六优选实施方式，由于优化保护套管4的结构，可有效降低保护套管4制作成本，进一步降低管道式气固相反应器2的装配难度，提高装配效率。

为了及时发现作业环境中的气体反应物或者气体反应产物浓度异常，本实用新型在基础实施方式、第一至第六优选实施方式中任意一个实施方式的基础上作进一步改进，如图1所示，本实用新型的第七优选实施方式为，还包括设置在框架支座1内的气体泄露报警器10。

气体泄露报警器10，包括气体传感器、采样电路、控制电路、报警信号装置。其工作过程为，气体传感器探测作业现场环境中的气体反应物或者气体反应产物浓度，形成气体反应物或者气体反应产物浓度信号传递给采样电路，采样电路将采样后的气体反应物或者气体反应产物浓度信号传递给控制电路，控制电路分析采样后的气体反应物或者气体反应产物浓度信号，如果作业现场环境中的气体反应物或者气体反应产物浓度超过预控制阈值，则控制电路向报警信号装置发出报警指令，报警信号装置输出声、光报警信号。如果气体泄露报警器10的控制电路还电连接气体反应物气源的阀门801启闭控制电路，当然该阀门801启闭控制电路能有效控制气体反应物气源的阀门801，那么控制电路向报警信号装置发出报警指令的同时，还向阀门801启闭控制电路发出阀门801关闭信号，阀门801启闭控制电路控制阀门801关闭，停止向撬装式气固相反应器供应气体反应物气流。

气体泄露报警器10，有多种，如气体反应物为天然气，则气体泄露报警器10为天然气泄露报警器，如果气体反应物为煤气，气体泄露报警器10为煤气泄露报警器。

实施时，如图1所示，本领域技术人员，根据撬装式气固相反应器所要进行处理的气体反应物类型，确定相应的气体泄露报警器10，将其设置在框架支座1内，气体泄露报警器10的设置可以在工厂内完成，当然也可以在作业现场进行位置调整。为了提高气体泄露报警器10设置的有效性，通常将气体泄露报警器10设置在撬装式气固相反应器与气体反应物气源的连接处附近，或者设置在撬装式气固相反应器与气体反应产物收纳管路连接处，还可以设置在反应器固定架101上。

本第七优选实施方式，通过在框架支座1内设置气体泄露报警器10，将气体泄露报警器10集成，可实现实时检测作业环境中的气体反应物或者气体反应产物浓度，从而进一步确保撬装式气固相反应器工作的可靠性，及确保进行气固相反应的安全性。

为了实时监测经撬装式气固相反应器流入气体反应产物收纳管路的气体反应产物含量，本实用新型在基础实施方式、第一至第七优选实施方式中任意一个实施方式的基础上作进一步改进，如图1所示，本实用新型的第八优选实施方式为，还包括设置在框架支座1上的在线气体分析仪9。

在线气体分析仪9，是用于分析气体组成成分的仪表，不同的气体反应物，采用不同的在线气体分析仪9，如天然气，采用天然气在线气体分析仪9，煤气采用在线气体分析仪9，当然有些气体反应物之间，可以采用相同的在线气体分析仪9。

实施时，如图1所示，本领域技术人员，根据撬装式气固相反应器所要进行处理的气体反应物类型，确定相应的在线气体分析仪9，将其设置在框架支座1上，在线气体分析仪9的设置可以在工厂内完成，当然也可以在作业现场进行位置调整。

在采用撬装式气固相反应器进行气固相反应前，在气体反应产物收纳管路设置与在线气体分析仪9配合使用的取样装置，当然还可以在气体反应物气源与撬装式气固相反应器之间的连接管道上设置与在线气体分析仪9配合使用的取样装置。

气固相反应时，在线气体分析仪9实时监测相应管道中的气体成分，并显示出来，如果检测到撬装式气固相反应器流出的气体反应产物的指标含量接近控制阈值时，就要开始进行管道式气固相反应器2更换准备。

本第八优选实施方式，通过在框架支座1上设置在线气体分析仪9，将在线气体分析仪9集成，从而可通过在线气体分析仪9实时监测相应管道中的气体成分，从而进一步确保撬装式气固相反应器工作的有效性，进一步提高输出气体反应产物的质量。

为了便于多个管道式气固相反应器2之间的管道连接的方便性，本实用新型在基础实施方式、第一至第八优选实施方式中任意一个实施方式的基础上作进一步改进，如图1所示，本实用新型的第九优选实施方式为，还包括设置在框架支座1上的阀组箱8，阀组箱8具有多个阀门801和气压表802，阀门801和气压表802的数量与管道式气固相反应器2数量相适配。

阀组箱8，为阀门801总成箱体结构，其上有多个气体阀门801。阀门801的技术作用是，可开关的气体管道转换接头，每个阀门801具有管道式气固相反应器2管道连接端，其管道连接管道式气固相反应器2的进气管6或者出气管7，每个阀门801具有组合连接端，其用于两个阀门801之间的管道连接，阀门801还能实现将一路进气分成多路输出，或者将多路进气合成一路输出，上述阀门801通常为用于气体管道的球阀；气压表802，用于实时测量气体反应物输入管道内的气压，或者用于实时测量气体反应产物输出管道内的气压。

实施时，如图1所示，本领域技术人员，根据撬装式气固相反应器的使用用途，决定多个管道式气固相反应器2之间的管道连接方式。

如果撬装式气固相反应器，为并联扩床层处理流量的气固相反应器，那么气体阀门801，包括将一路进气分成多路输出的分流型阀门801，和将多路进气合成一路输出的汇流型阀门801。气固相反应前，本领域技术人员，将多个管道式气固相反应器2的进气管6均管道连接分流型阀门801的输出端，将多个管道式气固相反应器2的出气管7均管道连接汇流型阀门801的输入端，就可以通过阀组箱8将多个管道式气固相反应器2并联起来。使用时，分流型阀门801的输入端管道连接气体反应物气源，汇流型阀门801的输出端管道连接气体反应产物收纳管路。

如果撬装式气固相反应器，为级联式管道式气固相反应器2，那么气体阀门801只需采用单通道阀门801。气固相反应前，本领域技术人员，以阀门801为管道转换接头，将前一管道式气固相反应器2与后一管道式气固相反应器2管道连接在一起，以阀门801为管道转换接头，将气体反应物气源和最前一个管道式气固相反应器2管道连接在一起，以阀门801为管道转换接头，将最后一个管道式气固相反应器2管道连接气体收纳管路。

如果撬装式气固相反应器，是先并联成组，再进行组间串联连接的气固相反应器，那么阀门801，包括多个分流型阀门801，和与分流型阀门801数量一样的汇流型阀门801，通过分流型阀门801和汇流型阀门801实现组内的管道式气固相反应器2之间的并联管道连接，再通过分流型阀门801和汇流型阀门801之间的管道连接，实现组间的串联连接。

下面通过具体实施例，对本第九优选实施方式进一步说明。

本实施例，如图12所示，具有6根管道式气固相反应器2，每根管道式气固相反应器2上均具有进气管6和出气管7，阀组箱8上具有12个球阀，6个气压表802，气体反应物气源通过气体反应物进气总路，及与气体反应物进气总路相连通的3个进气支路向撬装式气固相反应器输入气体反应物，撬装式气固相反应器产出的气体反应产物经3个出气支路流入气体反应产物收气总路。其中，1#气压表802、2#气压表802，3#气压表802对应设置在进气支路1、进气支路2、进气支路3上，用于测量相应进气支路上的输入气流气压；4#气压表802、5#气压表802，6#气压表802对应设置在出气支路1、出气支路2、出气支路3上，用于测量相应出气支路上的输出气流气压；1#气压表802、1#球阀、1#管道式气固相反应器2、2#球阀、2#管道式气固相反应器2、3#球阀、4#气压表802顺次管道连接，形成进气支路1与出气支路1相连通的气体通道；2#气压表802、10#球阀、5#管道式气固相反应器2、11#球阀、6#管道式气固相反应器2、12#球阀、5#气压表802顺次管道连接，形成进气支路2与出气支路2相连通的气体通道；3#气压表802、8#球阀、4#管道式气固相反应器2、6#球阀、3#管道式气固相反应器2、5#球阀、6#气压表802顺次管道连接，形成进气支路3与出气支路3相连通的气体通道；2#管道式气固相反应器2的出气管7与3#管道式气固相反应器2的进气管6管道连接，连接管道上设置有4#球阀，3#管道式气固相反应器2的出气管7与4#管道式气固相反应器2的进气管6管道连接，连接管道上设置有7#球阀，4#管道式气固相反应器2的出气管7与5#管道式气固相反应器2的进气管6管道连接，连接管道上设置有9#球阀。

如果将1#球阀、2#球阀、4#球阀、7#球阀、9#球阀、11#球阀、12#球阀全开启，将3#球阀、5#球阀、6#球阀、8#球阀、10#球阀全关闭，就可将根管道式气固相反应器2串接成级联式气固相反应器。

如果将1#球阀、2#球阀、3#球阀全开启，4#球阀关闭；10#球阀、11#球阀、12#球阀全开启，9#球阀关闭；8#球阀、6#球阀、5#球阀全开启，7#球阀关闭，就可实现两根管道式气固相反应器2成组，再实现组间串接。

如果将1#球阀、2#球阀、4#球阀、5#球阀、8#球阀、9#球阀、11#球阀、12#球阀全开启，3#球阀、6#球阀、7#球阀、10#球阀全关闭，就可实现三根管道式气固相反应器2成组，再实现组间串接。

本第九优选实施方式，通过在框架支座1上设置阀组箱8，使多个管道式气固相反应器2能实现快速管道连接组合，从而进一步提高撬装式气固相反应器的应用能力和应用深度。

本实用新型还可以包括设置在框架支座1一侧的管道式气固相反应器2装卸机构，管道式气固相反应器2装卸机构，通常设置在框架支座1的管道式气固相反应器2装卸端，其包括轨道，和设置在轨道上升降装置，及设置在升降装置上的推拉装置。管道式气固相反应器2更换时，在轨道上移动升降装置，升降装置，移动到位后，升降装置向上抬升，当升降装置抬升到位后，将要更换的管道式气固相反应器2固定连接推拉装置，解除管道式气固相反应器2与反应器固定架101的固定连接，其后，通过推拉装置就可以将管道式气固相反应器2从反应器固定架101上拆卸下来；接着将新的管道式气固相反应器2设置在管道式气固相反应器2装卸机构上，通过相应的操作就可以将新的管道式气固相反应器2安装在反应器固定架101上，完成管道式气固相反应器2更换。

Claims (10)

1.撬装式气固相反应器，其特征在于，包括框架支座(1)，排列布置在框架支座(1)的反应器固定架(101)上的多个管道式气固相反应器(2)；

所述管道式气固相反应器(2)，包括两端贯通具有中空反应物容置腔的管道式反应器主体(3)，套设在管道式反应器主体(3)上的保护套管(4)；所述管道式反应器主体(3)的一端具有公插接头连接结构，另一端具有母套接头连接结构，所述保护套管(4)两端部分别集成有进气套头结构和出气套头结构，所述保护套管(4)的进气套头结构和出气套头结构具有与管道式反应器主体(3)连接端相适配的连接结构，所述保护套管(4)的进气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体(3)的进气端，所述保护套管(4)的出气套头结构插接或者套接在管道式反应器主体(3)的出气端，连接处设置有密封件；

所述管道式反应器主体(3)的反应物容置腔的进气口和出气口，均设置有可拆卸的气体分布板；

所述进气套头结构具有进气通道，所述保护套管(4)的进气套头结构部设置有与进气通道相连通的进气管(6)，所述出气套头结构具有进气通道，所述保护套管(4)的出气套头结构部设置与出气通道相连通的出气管(7)。

2.根据权利要求1所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，所述管道式反应器主体(3)包括至少两个反应模块(5)，所述反应模块(5)的一端具有公插接头(502)，另一端具有母套接头(503)，公插接头(502)与母套接头(503)之间的反应模块(5)管腔为反应物容置腔(501)，所述反应物容置腔(501)的进气口和出气口均设置有气体分布板(504)；

至少两个所述反应模块(5)通过后反应模块(5)的公插接头(502)插接前反应模块(5)的母套接头(503)顺次串联构成管道式反应器主体(3)，连接处设置有密封件，前后两个反应模块(5)，通过设置在前反应模块(5)母套接头(503)外周的紧固连接件(505)的被连接件和对应设置在后反应模块(5)外周相适配的紧固连接件(505)的连接件紧固连接。

3.根据权利要求2所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，所述反应模块(5)的反应物容置腔(501)为具有缩径结构(507)的圆筒状内腔，所述缩径结构(507)为向内筒腔体内突出的环形台阶状壁体。

4.根据权利要求3所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，其特征在于，所述反应模块(5)的反应物容置腔(501)的进气口段和出气口段均具有缩径结构(507)。

5.根据权利要求2所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，所述紧固连接件(505)为具有锁体(5052)和扣体(5051)的锁扣。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，所述管道式反应器主体(3)外周壁体上，沿着管道式反应器主体(3)轴线方向，成对开设有行走轮设置腔(508)，所述行走轮设置腔(508)中设置有行走轮(509)，所述行走轮(509)的轮沿露出行走轮设置腔(508)，所述行走轮(509)可沿着管道式反应器主体(3)轴线方向转动。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，所述保护套管(4)包括开口端具有法兰盘(402)的U型管体，与法兰盘(402)固定连接的封口盖板(403)，所述保护套管(4)的凹弧段具有出气套头结构，所述出气套头结构具有与管道式反应器主体(3)的公插接头(502)相适配的母套接头(503)，所述出气套头结构上设置有出气管(7)，所述保护套管(4)的开口段具有可拆卸的限位圈筒(404)，所述限位圈筒(404)具有与管道式反应器主体(3)的母套接头(503)相适配的公插接头(502)，所述限位圈筒(404)、法兰盘(402)、封口盖板(403)、及限位圈筒(404)外周的管体构成保护套管(4)的进气套头结构，所述限位圈筒(404)外周的U型管体上设置有与限位圈筒(404)内腔相连通的进气管(6)。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，还包括设置在框架支座(1)内的气体泄露报警器(10)。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，还包括设置在框架支座(1)上的在线气体分析仪(9)。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的撬装式气固相反应器，其特征在于，还包括设置在框架支座(1)上的阀组箱(8)，所述阀组箱(8)具有多个阀门(801)和气压表(802)，所述阀门(801)和气压表(802)的数量与管道式气固相反应器(2)数量相适配。