CN208213130U - 一种甲醇反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种甲醇反应器，包括顶部开口的壳体，在壳体内水平设有第一管板，在壳体顶部设有第二管板，第一管板将壳体内腔分为下部的汽化区和上部的反应区，在第一管板的下部设有与壳体密封连接的第一管箱，在第二管板的上部设有与壳体密封连接的第二管箱，在汽化区内设有第一换热管，第一换热管的进口从壳体穿出，并置于壳体外部；第一换热管的出口与第一管箱连通；本实用新型通过一个反应器即可完成甲醇汽化、甲醇水蒸气重整制氢和甲醇脱水反应，结构简单，节省空间，成本低廉，制作和使用方便，本实用新型得到的合成气温度高，出反应器的合成气可以直接进行燃烧，具有一定的初始热量，因此本实用新型用热企业投用，具有广阔应用前景。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种甲醇反应器，属于化工设备领域。
背景技术：
甲醇燃料是利用工业甲醇或燃料甲醇，加变性醇添加剂，与现有国标汽柴油(或组分油)，按一定体积(或重量比)经严格科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料。是一种新的替代能源，可替代汽柴油，用于各种机动车，锅灶炉使用。甲醇的蒸汽压力比汽油压力小，比重高，蒸汽比汽油不易挥发上浮，着火危险性比汽油小；甲醇有优良的传导性，可以减少静电产生的危险，意外火灾可能性少，其生产贮存运输和使用比石油燃料安全。甲醇汽、柴油可以与成品油混用，能随时切换，使用灵活、方便。供油系统可利用加油站的设备设施，不需专门建设加油系统。
但是，甲醇燃料的热值较小，仅有4800-5600kCal/m3，燃烧甲醇燃料的成本较高、资源消耗量大，在目前提倡建设资源节约型社会这一战略部署的大环境下，需要合理配置、高效和循环利用、有效保护和替代资源，使经济发展与资源环境能力相适应，因此，迫切需要研发热值较高，资源消耗量小的替代能源。
实用新型内容：
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种甲醇反应器。
本实用新型由如下技术方案实施：一种甲醇反应器，包括顶部开口的壳体，在所述壳体内水平设有第一管板，在所述壳体顶部设有第二管板，所述第一管板将所述壳体内腔分为下部的汽化区和上部的反应区，在所述第一管板的下部设有与所述壳体密封连接的第一管箱，在所述第二管板的上部设有与所述壳体密封连接的第二管箱，在所述汽化区内设有第一换热管，所述第一换热管的进口从所述壳体穿出，并置于所述壳体外部；所述第一换热管的出口与所述第一管箱连通；
所述反应区内设有第二换热管，所述第二换热管的进口与所述第一管板固定连接，并与所述第一管箱连通；所述第二换热管的出口与所述第二管板固定连接，并与所述第二管箱连通；在所述第二换热管内靠近进口的一端填充有铜基甲醇水蒸气重整催化剂，在所述第二换热管内靠近出口的一端填充有γ-Al2O3脱水催化剂。
在所述汽化区对应的所述壳体上设有第一换热介质入口和第一换热介质出口，在所述反应区对应的所述壳体上设有第二换热介质入口和第二换热介质出口；在所述第二管箱上设有合成气出口。
进一步的，所述壳体包括一端开口的第一壳体和两端开口的第二壳体，所述第一壳体的开口端、所述第一管板和所述第二壳体的一开口端通过螺栓连接，所述第二壳体的另一开口端与所述第二管板通过螺栓连接；所述第一换热介质入口设于所述第一壳体的侧壁上部，所述第一换热介质出口设于所述第一壳体的底部；所述第二换热介质入口设于所述第二壳体的侧壁上部，所述第二换热介质出口设于所述第二壳体的侧壁下部。
进一步的，在所述第一管箱内设有第一温度计。
进一步的，在所述反应区内设有第二温度计。
进一步的，在所述第一管板上部的所述壳体上设有备用放净口。
进一步的，在所述第二管箱上设有安全阀。
进一步的，在所述第二管箱内设有压力表。
进一步的，在所述第二管箱内设有第三温度计。
本实用新型的优点：
1、本实用新型通过一个反应器即可完成甲醇汽化、甲醇水蒸气重整制氢和甲醇脱水反应，结构简单，节省空间，成本低廉，制作和使用方便。
2、本实用新型得到的合成气包括氢气、二甲醚、未反应的甲醇、水蒸气、二氧化碳，可以直接作为混合燃料进行燃烧，且合成气体的热值(12000-15000kCal/m3)比甲醇的高，燃烧发热高，而且合成气体中不包含NOx、硫化物，属于清洁能源，有利于环境保护。
3、本实用新型得到的合成气温度较高(240-280℃)，出反应器的合成气可以直接进行燃烧，具有一定的初始热量，因此本实用新型用热企业投用，具有广阔应用前景。
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为本实用新型结构示意图。
图中：第一壳体1，第二壳体2，第一管板3，第二管板4，第一管箱5，第二管箱6，第一换热管7，第二换热管8，第一换热介质入口9，第一换热介质出口10，第二换热介质入口11，第二换热介质出口12，合成气出口13，第一温度计14，第二温度计15，备用放净口16，安全阀17，压力表18，第三温度计19。
具体实施方式：
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，所描述的实施例仅仅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。
一种甲醇反应器，包括一端开口的第一壳体1、两端开口的第二壳体2、第一管板3、第二管板4、第一管箱5和第二管箱6，第一壳体1和第二壳体2竖直设置，第一壳体1设于第二壳体2的下端，第一壳体1的开口端、第一管板3和第二壳体2的一开口端通过螺栓连接，第二壳体2的另一开口端与第二管板4通过螺栓连接；在第一管板3的下部设有与壳体密封连接的第一管箱5，在第二管板4的上部设有第二管箱6，在第一壳体1内设有第一换热管7，第一换热管7 的进口从第一壳体1穿出，并置于第一壳体1外部；第一换热管7的出口与第一管箱5连通；
第二壳体2内设有第二换热管8，第二换热管8的进口与第一管板3固定连接，并与第一管箱5连通；第二换热管8的出口与第二管板4固定连接，并与第二管箱6连通；在第二换热管8内靠近进口的一端填充有铜基甲醇水蒸气重整催化剂，在第二换热管8内靠近出口的一端填充有γ-Al2O3脱水催化剂。
在第一壳体1上设有第一换热介质入口9和第一换热介质出口 10，第一换热介质入口9设于第一壳体1的侧壁上部，第一换热介质出口10设于第一壳体1的底部；在第二壳体2上设有第二换热介质入口11和第二换热介质出口12；第二换热介质入口11设于第二壳体2的侧壁上部，第二换热介质出口12设于第二壳体2的侧壁下部；在第二管箱6上设有合成气出口13。
在第一管箱5内设有第一温度计14，在反应区内设有第二温度计15，在第一管板3上部的壳体上设有备用放净口16，在第二管箱 6上设有安全阀17，在第二管箱6内设有压力表18，在第二管箱6 内设有第三温度计19。
工作原理：
本实用新型在使用时，从第一换热管7进口通入甲醇与水的反应原料，在第一换热管7和第二壳体2内通入加热介质，使反应原料进入第一管箱5内时汽化并达到190-240℃，在第二换热管8内在铜基甲醇水蒸气重整催化剂的催化作用下，在240-280摄氏度下进行催化重整制氢反应，而后在γ-Al2O3脱水催化剂的催化作用下，在240-280℃下进行脱水反应并释放热量，得到包含氢气、二甲醚、未反应的甲醇、水蒸气、二氧化碳的合成气体，合成气体具有较高的热值，且合成气体从反应器内排出时带有240-280℃的初始温度，可直接作为燃料燃烧，其中甲醇催化重整制氢反应和脱水反应化学反应式为：
CH3OH+H2O＝CO2+3H2
2CH3OH＝CH3OCH3+H2O
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种甲醇反应器，包括顶部开口的壳体，其特征在于，在所述壳体内水平设有第一管板，在所述壳体顶部设有第二管板，所述第一管板将所述壳体内腔分为下部的汽化区和上部的反应区，在所述第一管板的下部设有与所述壳体密封连接的第一管箱，在所述第二管板的上部设有与所述壳体密封连接的第二管箱，在所述汽化区内设有第一换热管，所述第一换热管的进口从所述壳体穿出，并置于所述壳体外部；所述第一换热管的出口与所述第一管箱连通；
所述反应区内设有第二换热管，所述第二换热管的进口与所述第一管板固定连接，并与所述第一管箱连通；所述第二换热管的出口与所述第二管板固定连接，并与所述第二管箱连通；在所述第二换热管内靠近进口的一端填充有铜基甲醇水蒸气重整催化剂，在所述第二换热管内靠近出口的一端填充有γ-Al2O3脱水催化剂；
在所述汽化区对应的所述壳体上设有第一换热介质入口和第一换热介质出口，在所述反应区对应的所述壳体上设有第二换热介质入口和第二换热介质出口；在所述第二管箱上设有合成气出口。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，所述壳体包括一端开口的第一壳体和两端开口的第二壳体，所述第一壳体的开口端、所述第一管板和所述第二壳体的一开口端通过螺栓连接，所述第二壳体的另一开口端与所述第二管板通过螺栓连接；所述第一换热介质入口设于所述第一壳体的侧壁上部，所述第一换热介质出口设于所述第一壳体的底部；所述第二换热介质入口设于所述第二壳体的侧壁上部，所述第二换热介质出口设于所述第二壳体的侧壁下部。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，在所述第一管箱内设有第一温度计。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，在所述反应区内设有第二温度计。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，在所述第一管板上部的所述壳体上设有备用放净口。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，在所述第二管箱上设有安全阀。
7.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，在所述第二管箱内设有压力表。
8.根据权利要求1所述的一种甲醇反应器，其特征在于，在所述第二管箱内设有第三温度计。
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| CN201820548360.9U CN208213130U (zh) | 2018-04-17 | 2018-04-17 | 一种甲醇反应器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021217330A1 (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | 北京燕东兆阳新能源科技有限公司 | 甲醇汽化混合器、甲醇制热反应器、甲醇无火焰制热设备及控制方法 |
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2018
- 2018-04-17 CN CN201820548360.9U patent/CN208213130U/zh not_active Expired - Fee Related
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| WO2021217330A1 (zh) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | 北京燕东兆阳新能源科技有限公司 | 甲醇汽化混合器、甲醇制热反应器、甲醇无火焰制热设备及控制方法 |
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