CN205914131U - 一种化学催化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种化学催化反应器，涉及催化反应器技术领域。它包括反应罐体；反应罐体内由下至上设置有第一挡板和第二挡板，从而将反应罐体由下至上分为进料腔、主反应腔以及出料腔；第一挡板和第二挡板之间均匀分布有连通进料腔和出料腔的催化反应管；每个催化反应管内均设置有辅助装置；所述的辅助装置包括催化反应管内配合的螺旋杆；螺旋杆的上端设置有从动齿轮；反应罐体上部侧壁设置有电机壳；电机壳内安装有动力电机；动力电机的输出端设置有主动齿轮；主动齿轮和每个从动齿轮依靠正时皮带啮合连接。本实用新型的有益效果是：延长反应接触时间，增大接触面积，提高催化剂利用率，有效提高反应效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及催化反应器技术领域。
背景技术
化学催化反应器是化学领域常见的设备，一般用于气体、液体、固体粉末以及催化剂的反应。现有设计往往是设置一个反应罐，反应罐包括进口和出口，反应罐内设有反应层，但是不同的反应层，反应效果可能千差万别。如何能够设计一种提高气体、液体催化反应的反应器，是本领域常见的技术问题和技术难点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种化学催化反应器。延长反应接触时间，增大接触面积，提高催化剂利用率，有效提高反应效率。
本实用新型采用的技术方案是：提供一种化学催化反应器，包括反应罐体；反应罐体下部侧壁设置有物料进口，反应罐体上部侧壁设置有物料出口；反应罐体内由下至上设置有第一挡板和第二挡板，从而将反应罐体由下至上分为进料腔、主反应腔以及出料腔；第一挡板和第二挡板之间均匀分布有连通进料腔和出料腔的催化反应管；每个催化反应管内均设置有辅助装置；物料进口与进料腔连通；出料腔内交错设置有折流板；物料出口与出料腔上部连通；主反应腔内填充有水；所述的辅助装置包括催化反应管内配合的螺旋杆；螺旋杆的下端与反应罐体内底部转动连接，上端穿过折流板并伸出反应罐体顶部且与反应罐体转动密封配合；螺旋杆的上端设置有从动齿轮；反应罐体上部侧壁设置有电机壳；电机壳内安装有动力电机；动力电机的输出端设置有主动齿轮；主动齿轮和每个从动齿轮依靠正时皮带啮合连接。
进一步优化本技术方案，一种化学催化反应器的反应罐体的主反应腔外壁均匀贴合有半导体发电片；半导体发电片输出端与储电设备相连。
进一步优化本技术方案，一种化学催化反应器的主反应腔内设置有电热棒。
进一步优化本技术方案，一种化学催化反应器在进料腔内，每个螺旋杆下端均设置有搅动叶片。
进一步优化本技术方案，一种化学催化反应器的螺旋杆表面设置有凸起。
进一步优化本技术方案，一种化学催化反应器的每个催化反应管内壁和螺旋杆表面均涂覆有催化反应层。
本实用新型与传统催化反应器相比，其有益效果在于：
1、利用辅助装置对物料进行提升，反应时间易控，并设置有搅动叶片和折流板，物料能够进行充分的混合，有效的增加反应时间和催化反应的接触面积，提高催化反应效率，催化反应管内涂覆的催化反应层，可在螺旋杆转动时，不断的被刮除表面的反应物等堆积产物，避免阻碍物料与催化剂的表面接触，有效提升催化剂的使用效率和使用效果，主反应腔内的水可将催化反应产生的热量及时导出；
2、当反应放热时，被水将热量导出，反应罐体和外部环境产生较大的温度差，半导体发热片可利用该温度差进行发电，提高能量利用率，更加环保。当有些反应需要加热以提高反应速率时，可利用加热棒加热水，为反应提供外部的热量；
3、每个催化反应管内壁和螺旋杆表面均涂覆有催化反应层，极大的提高了物料在催化反应管内与催化剂的接触面积，螺旋杆的表面设置的凸起，增加了催化反应层的面积。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路图；
图中，1、反应罐体；2、物料进口；3、物料出口；4、第一挡板；5、第二挡板；6、进料腔；7、主反应腔；8、出料腔；9、催化反应管；10、折流板；11、螺旋杆；12、从动齿轮；13、电机壳；14、动力电机；15、主动齿轮；16、正时皮带；17、半导体发电片；18、电热棒；19、搅动叶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-2所示，一种化学催化反应器，包括反应罐体1；反应罐体1下部侧壁设置有物料进口2，反应罐体1上部侧壁设置有物料出口3；反应罐体1内由下至上设置有第一挡板4和第二挡板5，从而将反应罐体1由下至上分为进料腔6、主反应腔7以及出料腔8；第一挡板4和第二挡板5之间均匀分布有连通进料腔6和出料腔8的催化反应管9；每个催化反应管9内均设置有辅助装置；物料进口2与进料腔6连通；出料腔8内交错设置有折流板10；物料出口3与出料腔8上部连通；主反应腔7内填充有水；所述的辅助装置包括催化反应管9内配合的螺旋杆11；螺旋杆11的下端与反应罐体1内底部转动连接，上端穿过折流板10并伸出反应罐体1顶部且与反应罐体1转动密封配合；螺旋杆11的上端设置有从动齿轮12；反应罐体1上部侧壁设置有电机壳13；电机壳13内安装有动力电机14；动力电机14的输出端设置有主动齿轮15；主动齿轮15和每个从动齿轮12依靠正时皮带16啮合连接；反应罐体1的主反应腔7外壁均匀贴合有半导体发电片17；半导体发电片17输出端与储电设备相连；主反应腔7内设置有电热棒18；在进料腔6内，每个螺旋杆11下端均设置有搅动叶片19；螺旋杆11表面设置有凸起；每个催化反应管9内壁和螺旋杆11表面均涂覆有催化反应层。
本实用新型在使用时，开启动力电机14，通过正时皮带16与从动齿轮12的啮合传动，带动每个辅助装置开始工作，气体物料或是液体物料可通过物料进口2首先进入进料腔6，也可通过物料进口2投入适当的催化剂，在进料腔6内，转动的搅动叶片19使物料进一步混合反应，催化反应管9的下端伸入进料腔6内，螺旋杆11在催化反应管9内转动，将进料腔6内的物料带入催化反应管9内，将物料提升到出料腔8内，通过控制螺旋杆11的转动速度，即可控制物料在催化反应管9内的停留反应时间，在提升过程中，物料进一步混合反应，并与催化反应层进行大面积的流动接触，提高催化反应效率，相比于在空心管内的流动接触，接触面积更大，且接触效率更高，物料进入出料腔8后，交错设置的折流板10，使物料的流动距离更长，增加接触反应时间，最后流到最上部，从物料出口3排出。
虽然催化剂在催化反应中不存在消耗，但是长时间的使用，或是由于某些反应的发生，造成某些产物在催化剂表面的堆积，将影响到催化效果，本实用新型中，螺旋杆11与催化反应管9内壁转动摩擦，可保持内壁的催化反应层与物料的有效接触，保证催化效果螺旋杆11的表面也不易造成堆积。当需要加热来提高反应效率时，可使用电热棒18对主反应腔7内的水进行加热，提供热量；当催化反应管9内的反应放出较多热量时，水能够及时将热量导出。反应热传到反应罐体1后，可用于半导体发电片17的发电。本实用新型可多个并排设置使用，提高反应处理量，同时可将放热反应与吸热反应并排使用，将热量进行直接传到利用。螺旋杆11的凸起用于增大接触面积，所述的凸起可为翘板状、波纹状等（图中未示出）。
Claims (6)
1.一种化学催化反应器，其特征在于：包括反应罐体（1）；反应罐体（1）下部侧壁设置有物料进口（2），反应罐体（1）上部侧壁设置有物料出口（3）；反应罐体（1）内由下至上设置有第一挡板（4）和第二挡板（5），从而将反应罐体（1）由下至上分为进料腔（6）、主反应腔（7）以及出料腔（8）；第一挡板（4）和第二挡板（5）之间均匀分布有连通进料腔（6）和出料腔（8）的催化反应管（9）；每个催化反应管（9）内均设置有辅助装置；物料进口（2）与进料腔（6）连通；出料腔（8）内交错设置有折流板（10）；物料出口（3）与出料腔（8）上部连通；主反应腔（7）内填充有水；
所述的辅助装置包括催化反应管（9）内配合的螺旋杆（11）；螺旋杆（11）的下端与反应罐体（1）内底部转动连接，上端穿过折流板（10）并伸出反应罐体（1）顶部且与反应罐体（1）转动密封配合；螺旋杆（11）的上端设置有从动齿轮（12）；反应罐体（1）上部侧壁设置有电机壳（13）；电机壳（13）内安装有动力电机（14）；动力电机（14）的输出端设置有主动齿轮（15）；主动齿轮（15）和每个从动齿轮（12）依靠正时皮带（16）啮合连接。
2.根据权利要求1所述的一种化学催化反应器，其特征在于：反应罐体（1）的主反应腔（7）外壁均匀贴合有半导体发电片（17）；半导体发电片（17）输出端与储电设备相连。
3.根据权利要求2所述的一种化学催化反应器，其特征在于：主反应腔（7）内设置有电热棒（18）。
4.根据权利要求3所述的一种化学催化反应器，其特征在于：在进料腔（6）内，每个螺旋杆（11）下端均设置有搅动叶片（19）。
5.根据权利要求4所述的一种化学催化反应器，其特征在于：螺旋杆（11）表面设置有凸起。
6.根据权利要求5所述的一种化学催化反应器，其特征在于：每个催化反应管（9）内壁和螺旋杆（11）表面均涂覆有催化反应层。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110711542A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-21 | 重庆大学 | 基于电磁加热和冷喷涂催化剂的叶轮式制氢反应器 |
| CN113617297A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-09 | 东营益美得化工有限公司 | 一种mibk生产用列管式固定床反应器 |
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