CN207872122U - 一种乙醇脱水反应器 - Google Patents

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李湘平
尚庆录
丁书兵
张居超
马言浩
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Abstract

本实用新型提供了一种乙醇脱水反应器，包括固定床反应器、催化装置、乙醇导入装置、冷凝器、产物储存罐、湿式气体流量计、气缸，固定床反应器内从下至上依次设有乙醇导入装置、催化装置，催化装置包括上下设置的两个活塞，两个活塞间固定有多根催化剂放置管，催化剂放置管内放置有分子筛催化剂，位于下方的活塞的底面上设有网板，活塞与固定床反应器滑动连接，气缸的活塞杆贯穿固定床反应器并与位于上方的活塞固定连接，固定床反应器顶端设有出气管，出气管另一端与冷凝器连接，冷凝器与产物储存罐连接，产物储存罐上端通过管道连接有湿式气体流量计；本实用新型实用方便，可使乙醇与分子筛催化剂接触更加充分，使催化效果更好。

Description

一种乙醇脱水反应器
技术领域
本实用新型涉及化工技术领域，具体涉及一种乙醇脱水反应器。
背景技术
乙醇脱水生成乙烯和乙醚是一个吸热的可逆反应。提高反应温度、降低反应压力，都能提高反应转化率、乙醇脱水可生成乙烯和乙醚，但高温有利于乙烯的生成，交底温度时主要生成乙醚。
乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应，既可以分子内脱水生成乙烯，也可分子间脱水生成乙醚。在进行乙醇脱水反应时，可采用ZSM-5分子筛作为催化剂，固定床反应器作为反应器，但是现有的固定床反应器结构简单，乙醇在进行脱水时效率较低，无法满足生产要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种乙醇脱水反应器，实用方便，可使乙醇与分子筛催化剂接触更加充分，使催化效果更好。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种乙醇脱水反应器，包括固定床反应器、催化装置、乙醇导入装置、冷凝器、产物储存罐、湿式气体流量计、气缸，所述固定床反应器底端封闭，固定床反应器内从下至上依次设有乙醇导入装置、催化装置，所述催化装置包括上下设置的两个活塞，两个所述活塞间固定有多根催化剂放置管，所述催化剂放置管贯穿两个所述活塞与外界相通，所述催化剂放置管内放置有分子筛催化剂，位于下方的活塞的底面上设有网板，所述网板的网孔直径小于分子筛催化剂的直径，两个所述活塞与固定床反应器滑动连接，所述固定床反应器顶端设有气缸，所述气缸的活塞杆贯穿固定床反应器并与位于上方的活塞固定连接，所述活塞杆与固定床反应器密封滑动连接，所述固定床反应器顶端设有出气管，所述出气管另一端与冷凝器连接，所述冷凝器通过管道与产物储存罐连接，所述产物储存罐下端设有出液管，所述出液管上设有出液阀，所述产物储存罐上端通过管道连接有湿式气体流量计。
进一步地，还包括乙醇储存罐、预热器、泵体，所述乙醇导入装置包括总导入管、环形管、支管，所述总导入管底端均布有多根支管，所述支管与环形管连通连接，所述环形管底端均布有多个通孔，所述总导入管贯穿固定床反应器并与固定床反应器密封固定连接，所述总导入管外端通过管道依次与预热器、泵体、乙醇储存罐连接。
进一步地，所述催化剂放置管顶端设有相匹配的网盖，所述网盖一端与活塞转动连接，另一端设有卡凸，所述活塞上设有相匹配的卡槽，所述卡凸与卡槽配合固定。
进一步地，所述网板一侧与活塞底端转动连接，另一端与活塞底部通过锁扣连接。
进一步地，所述分子筛催化剂的放置高度为催化剂放置管高度的3/4-7/8。
进一步地，所述固定床反应器包括反应管、盖体，所述应管上端设有相匹配的盖体。
本实用新型的有益效果是：本实用新型乙醇脱水反应器，导入的乙醇通过分子筛催化剂催化发生脱水反应，生成乙烯、乙醚和水，乙醚和水经冷凝后由产物储存罐收集，生成的乙烯进入湿式气体流量计计量形体及后排出，在此过程中，气缸控制催化装置做上下运动，位于催化剂放置管中的分子筛催化剂也随之翻动，从而可使乙醇与分子筛催化剂接触更加充分，使催化效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型乙醇导入装置的仰视图；
图中：1、固定床反应器；2、催化装置；201、活塞；202、催化剂放置管；203、分子筛催化剂；204、网板；205、网盖；3、乙醇导入装置；301、总导入管；302、环形管；303、支管；304、通孔；4、冷凝器；5、产物储存罐；6、湿式气体流量计；7、气缸；701、活塞杆；8、乙醇储存罐；9、预热器；10、泵体。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示，一种乙醇脱水反应器，包括固定床反应器1、催化装置2、乙醇导入装置3、冷凝器4、产物储存罐5、湿式气体流量计6、气缸7，固定床反应器1底端封闭，固定床反应器1内从下至上依次设有乙醇导入装置3、催化装置2，催化装置2包括上下设置的两个活塞201，两个活塞201间固定有多根催化剂放置管202，催化剂放置管202贯穿两个所述活塞201与外界相通，催化剂放置管202内放置有分子筛催化剂203，位于下方的活塞201的底面上设有网板204，网板204的网孔直径小于分子筛催化剂203的直径，两个活塞201与固定床反应器1滑动连接，固定床反应器1顶端设有气缸7，气缸7的活塞杆701贯穿固定床反应器1并与位于上方的活塞201固定连接，活塞杆701与固定床反应器1密封滑动连接，固定床反应器1顶端设有出气管，出气管另一端与冷凝器4连接，冷凝器4通过管道与产物储存罐5连接，产物储存罐5下端设有出液管，出液管上设有出液阀，产物储存罐5上端通过管道连接有湿式气体流量计6。
其中，还包括乙醇储存罐8、预热器9、泵体10，乙醇导入装置3包括总导入管301、环形管302、支管303，总导入管301底端均布有多根支管303，支管303与环形管302连通连接，环形管302底端均布有多个通孔304，总导入管301贯穿固定床反应器1并与固定床反应器1密封固定连接，总导入管301外端通过管道依次与预热器9、泵体10、乙醇储存罐8连接。
其中，催化剂放置管202顶端设有相匹配的网盖205，网盖205一端与活塞201转动连接，另一端设有卡凸，活塞201上设有相匹配的卡槽，卡凸与卡槽配合固定。
其中，网板204一侧与活塞201底端转动连接，另一端与活塞201底部通过锁扣连接。
其中，分子筛催化剂203的放置高度为催化剂放置管202高度的3/4-7/8。
其中，固定床反应器1包括反应管、盖体，所述应管上端设有相匹配的盖体。
本实用新型乙醇脱水反应器，设置固定床反应器1内的反应温度，导入的乙醇通过分子筛催化剂203催化发生脱水反应，生成乙烯、乙醚和水，乙醚和水经冷凝器4冷凝后由产物储存罐5收集，生成的乙烯进入湿式气体流量计6计量形体及后排出，在此过程中，气缸7控制催化装置2做上下运动，位于催化剂放置管202中的分子筛催化剂203也随之翻动，从而可使乙醇与分子筛催化剂203接触更加充分，使催化效果更好。
本实用新型中的乙醇导入装置3可将乙醇气体分散的导入固定床反应器1中，使气体均匀的进入各催化剂放置管202中。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种乙醇脱水反应器，其特征在于，包括固定床反应器(1)、催化装置(2)、乙醇导入装置(3)、冷凝器(4)、产物储存罐(5)、湿式气体流量计(6)、气缸(7)，所述固定床反应器(1)底端封闭，固定床反应器(1)内从下至上依次设有乙醇导入装置(3)、催化装置(2)，所述催化装置(2)包括上下设置的两个活塞(201)，两个所述活塞(201)间固定有多根催化剂放置管(202)，所述催化剂放置管(202)贯穿两个所述活塞(201)与外界相通，所述催化剂放置管(202)内放置有分子筛催化剂(203)，位于下方的活塞(201)的底面上设有网板(204)，所述网板(204)的网孔直径小于分子筛催化剂(203)的直径，两个所述活塞(201)与固定床反应器(1)滑动连接，所述固定床反应器(1)顶端设有气缸(7)，所述气缸(7)的活塞杆(701)贯穿固定床反应器(1)并与位于上方的活塞(201)固定连接，所述活塞杆(701)与固定床反应器(1)密封滑动连接，所述固定床反应器(1)顶端设有出气管，所述出气管另一端与冷凝器(4)连接，所述冷凝器(4)通过管道与产物储存罐(5)连接，所述产物储存罐(5)下端设有出液管，所述出液管上设有出液阀，所述产物储存罐(5)上端通过管道连接有湿式气体流量计(6)。
2.如权利要求1所述的乙醇脱水反应器，其特征在于，还包括乙醇储存罐(8)、预热器(9)、泵体(10)，所述乙醇导入装置(3)包括总导入管(301)、环形管(302)、支管(303)，所述总导入管(301)底端均布有多根支管(303)，所述支管(303)与环形管(302)连通连接，所述环形管(302)底端均布有多个通孔(304)，所述总导入管(301)贯穿固定床反应器(1)并与固定床反应器(1)密封固定连接，所述总导入管(301)外端通过管道依次与预热器(9)、泵体(10)、乙醇储存罐(8)连接。
3.如权利要求1所述的乙醇脱水反应器，其特征在于，所述催化剂放置管(202)顶端设有相匹配的网盖(205)，所述网盖(205)一端与活塞(201)转动连接，另一端设有卡凸，所述活塞(201)上设有相匹配的卡槽，所述卡凸与卡槽配合固定。
4.如权利要求1所述的乙醇脱水反应器，其特征在于，所述网板(204)一侧与活塞(201)底端转动连接，另一端与活塞(201)底部通过锁扣连接。
5.如权利要求1所述的乙醇脱水反应器，其特征在于，所述分子筛催化剂(203)的放置高度为催化剂放置管(202)高度的3/4-7/8。
6.如权利要求1所述的乙醇脱水反应器，其特征在于，所述固定床反应器(1)包括反应管、盖体，所述应管上端设有相匹配的盖体。
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