CN211070032U - 列管式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及反应器领域，提供了一种列管式反应器，包括筒体，上端设有上管板，下端设有下管板，侧壁开有供介质进出的管口；上封头，与所述上管板对接，设有进气管口；下封头，与所述下管板对接，设有出气管口；列管，安装于所述筒体内，所述列管的上端与上管板连接，所述列管的下端与下管板连接；热管，安装于所述列管内，所述热管的上端延伸出所述列管进入所述上封头的空腔中，所述热管的延伸段套有翅片管，所述热管和翅片管之间的间隙装有导热介质，所述热管的下端与所述列管固定连接且安装有催化剂支撑网，所述热管与列管之间的空间用于填装催化剂。本实用新型能够提高反应器的热量移出能力，进而，能够延长催化剂寿命、提高生产效率。

Description

列管式反应器

技术领域

本实用新型涉及反应器技术领域，特别是涉及一种列管式反应器。

背景技术

气气相固定床催化反应的生产过程，气气相催化反应中催化剂的寿命因温度升高而寿命变短，催化反应过程中催化剂堆积的中心区反应热移出较慢，或反应热移出困难，致反应器内局部高温的工况环境。一方面使催化剂过早失去活性缩短寿命周期，增加运行成本；另一方面，由于反应热移出过慢使原料气浓度无法加大，限制反应速率的提升，致生产效率下降。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本实用新型的目的是提供一种列管式反应器，以解决气气相催化反应中催化剂的寿命因温度升高而寿命变短，催化反应过程中催化剂堆积的中心区反应热移出较慢，或反应热移出困难，导致反应器内局部高温的工况环境的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种列管式反应器，其包括：

筒体，上端设有上管板，下端设有下管板，侧壁开有供介质进出的管口；

上封头，与所述上管板对接，设有进气管口；

下封头，与所述下管板对接，设有出气管口；

列管，安装于所述筒体内，所述列管的上端与上管板连接，所述列管的下端与下管板连接；

热管，安装于所述列管内，所述热管的上端延伸出所述列管进入所述上封头的空腔中，所述热管的延伸段套有翅片管，所述热管和翅片管之间的间隙装有导热介质，所述热管的下端与所述列管固定连接且安装有催化剂支撑网，所述热管与列管之间的空间用于填装催化剂。

本实用新型的一个具体实施例，还包括：预支撑板，安装在所述下封头内，所述预支撑板与所述热管的下端之间留有间距。

本实用新型的一个具体实施例，所述翅片管的下端与所述列管的上端固定对接；所述热管的延伸段周向设有上止退槽，所述上止退槽内安装有上止退圈，所述上止退圈搭接在所述翅片管的上端。

本实用新型的一个具体实施例，所述热管的下端加工有外螺纹，通过支撑螺母与所述热管下端的外螺纹连接并旋入所述列管的下端内部。

本实用新型的一个具体实施例，所述催化剂支撑网的中部设有与所述热管的外径相匹配的通孔，所述催化剂支撑网套设在所述热管的下端并由所述支撑螺母支撑；

所述催化剂支撑网的外径与所述列管的内径相匹配。

本实用新型的一个具体实施例，所述热管的下端外周还开设有下止退槽，所述下止退槽内安装有下止退圈，所述下止退圈支撑在所述催化剂支撑网的内周上表面。

本实用新型的一个具体实施例，所述上封头通过其上的法兰盘与所述上管板通过紧固件固定连接。

本实用新型的一个具体实施例，所述下封头通过其上的法兰盘与所述下管板通过紧固件固定连接。

本实用新型的一个具体实施例，所述预支撑板上分布有过气通孔。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型实施例提供的一种列管式反应器，通过在列管内设置热管，并在热管延伸出列管的一端设置翅片管；所述热管和翅片管之间的间隙装有导热介质，所述热管的下端与所述列管固定连接且安装有催化剂支撑网，所述热管与列管之间的空间用于填装催化剂。该反应器在工作时，反应物气体经进气管口先进入翅片管，在翅片管内吸收热量后，继续向下进入列管和热管构成的环形空隙，在催化剂的作用下发生放热反应。靠近列管内壁催化反应放出的热量，由列管外壁流动的冷却介质带走；催化剂堆积中心区(即靠近热管的区域)反应放出的热量，由热管下部吸收带出至热管上部。在热管上部，热量经导热介质传递给翅片管，再经翅片管传递给自上而下流动反应物气体。从而使反应物气体得到预热，也使催化剂堆积中心区的反应热迅速被移出，抑制催化剂堆积中心区局部高温现象的发生。进而，使中心区的催化剂因高温失去活性的几率降低；延长催化剂的使用寿命。由于催化剂堆积中心区使用了传热系数较高的热管来移出反应热，移热速率大大增加。能够满足更多的反应物气体参加反应，反应效率得到提高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种列管式反应器的整体轴向剖视图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中B-B剖视图；

图中：1：出气管口；2：下封头；3：下管板；4：筒体；5：上管板；6：上封头；7：进气管口；8：上止退圈；9：翅片管；10：导热介质；11：列管；12：热管；13：催化剂；14：催化剂支撑网；15：支撑螺母；16：下止退圈；17：预支撑板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供了一种列管式反应器，其包括：

筒体4，呈柱状，为了便于与其他部件连接，筒体4的上端设有上管板5，筒体4的下端设有下管板3，侧壁开有供冷却介质或加热介质进出的管口，也就是说管口包括进管口和出管口；

上封头6，与所述上管板5对接，设有进气管口7，反应器中，上封头6与上管板5之间的空间形成预热段；

下封头2，与所述下管板3对接，设有出气管口1，反应器中，从上管板5至下封头2之间形成反应段；

列管11，安装于所述筒体4内，所述列管11的上端与上管板5连接，所述列管11的下端与下管板3连接；

热管12，安装于所述列管11内，优选地，热管12与列管11同轴设置，所述热管12的上端延伸出所述列管11进入所述上封头6的空腔中，所述热管12的延伸段套有翅片管9，所述热管12和翅片管9之间的间隙装有导热介质10，所述热管12的下端与所述列管11固定连接且安装有催化剂支撑网14，所述热管12与列管11之间的空间具体为环形空隙用于填装催化剂13。

本实施例，该反应器在工作时，反应物气体经进气管口7先进入翅片管9，在翅片管9内吸收热量后，继续向下进入列管11和热管12构成的环形空隙，在催化剂13的作用下发生放热反应。靠近列管11内壁催化反应放出的热量，由列管11外壁流动的冷却介质带走；催化剂13堆积中心区(即靠近热管12的区域)反应放出的热量，由热管12下部吸收带出至热管12上部。在热管12上部，热量经导热介质10传递给翅片管9，再经翅片管9传递给自上而下流动反应物气体。从而使反应物气体得到预热，也使催化剂13堆积中心区的反应热迅速被移出，抑制催化剂13堆积中心区局部高温现象的发生。进而，使中心区的催化剂13因高温失去活性的几率降低；延长催化剂13的使用寿命。由于催化剂13堆积中心区使用了传热系数较高的热管12来移出反应热，移热速率大大增加。能够满足更多的反应物气体参加反应，反应效率得到提高。

此外，对于不同的处理能力需求，可通过增大上管板5、下管板3尺寸，增加列管11的数量，以及调整或选装不同长度的列管11、热管12来实现。

本实用新型的一个具体实施例，还包括：预支撑板17，安装在所述下封头2内，预支撑板17可以呈与下封头2的内腔相匹配的形状，所述预支撑板17与所述热管12的下端之间留有间距，以不影响热管12的自然下垂状态，当设备整体组对装填催化剂13时，翅片管9处于未安装状态，预支撑板17起到防止热管12掉落的作用。此外，为了不影响反应后的气体排出，所述预支撑板17上分布有过气通孔。

本实用新型的一个具体实施例，所述翅片管9的下端与所述列管11的上端固定对接，以便于固定翅片管9的位置；所述热管12的延伸段周向设有上止退槽，所述上止退槽内安装有上止退圈8，所述上止退圈8搭接在所述翅片管9的上端，用于支撑热管12的重量，防止热管12下滑脱落，使热管12在列管11内呈自然重力下垂状态，同时，也起到径向支撑的作用。

本实用新型的一个具体实施例，所述热管12的下端加工有外螺纹，通过支撑螺母15与所述热管12下端的外螺纹连接并旋入所述列管11的下端内部，实现给热管12和列管11之间的径向支撑作用，使热管12始终保持在列管11的中心位置。

本实用新型的一个具体实施例，所述催化剂支撑网14的中部设有与所述热管12的外径相匹配的通孔，所述催化剂支撑网14套设在所述热管12的下端并由所述支撑螺母15支撑，从而便于催化剂支撑网14的安装；

所述催化剂支撑网14的外径与所述列管11的内径相匹配，从而将催化剂13稳固在催化剂支撑网14的上方，又可使反应介质顺利流通。

本实用新型的一个具体实施例，所述热管12的下端外周还开设有下止退槽，所述下止退槽内安装有下止退圈16，所述下止退圈16支撑在所述催化剂支撑网14的内周上表面，防止催化剂支撑网14沿着热管12发生轴向上下移动。

本实用新型的一个具体实施例，所述上封头6通过其上的法兰盘与所述上管板5通过紧固件例如螺栓固定连接并压紧密封。

本实用新型的一个具体实施例，所述下封头通过其上的法兰盘与所述下管板通过紧固件例如螺栓固定连接并压紧密封。

由以上实施例可以看出，本实施例能够提高反应器的热量移出能力，进而，能够延长催化剂寿命、提高生产效率。

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 (9)

1.一种列管式反应器，其特征在于，包括：

筒体，上端设有上管板，下端设有下管板，侧壁开有供介质进出的管口；

上封头，与所述上管板对接，设有进气管口；

下封头，与所述下管板对接，设有出气管口；

列管，安装于所述筒体内，所述列管的上端与上管板连接，所述列管的下端与下管板连接；

热管，安装于所述列管内，所述热管的上端延伸出所述列管进入所述上封头的空腔中，所述热管的延伸段套有翅片管，所述热管和翅片管之间的间隙装有导热介质，所述热管的下端与所述列管固定连接且安装有催化剂支撑网，所述热管与列管之间的空间用于填装催化剂。

2.根据权利要求1所述的列管式反应器，其特征在于，还包括：预支撑板，安装在所述下封头内，所述预支撑板与所述热管的下端之间留有间距。

3.根据权利要求1所述的列管式反应器，其特征在于，所述翅片管的下端与所述列管的上端固定对接；所述热管的延伸段周向设有上止退槽，所述上止退槽内安装有上止退圈，所述上止退圈搭接在所述翅片管的上端。

4.根据权利要求1所述的列管式反应器，其特征在于，所述热管的下端加工有外螺纹，通过支撑螺母与所述热管下端的外螺纹连接并旋入所述列管的下端内部。

5.根据权利要求4所述的列管式反应器，其特征在于，所述催化剂支撑网的中部设有与所述热管的外径相匹配的通孔，所述催化剂支撑网套设在所述热管的下端并由所述支撑螺母支撑；

所述催化剂支撑网的外径与所述列管的内径相匹配。

6.根据权利要求4所述的列管式反应器，其特征在于，所述热管的下端外周还开设有下止退槽，所述下止退槽内安装有下止退圈，所述下止退圈支撑在所述催化剂支撑网的内周上表面。

7.根据权利要求1所述的列管式反应器，其特征在于，所述上封头通过其上的法兰盘与所述上管板通过紧固件固定连接。

8.根据权利要求1所述的列管式反应器，其特征在于，所述下封头通过其上的法兰盘与所述下管板通过紧固件固定连接。

9.根据权利要求2所述的列管式反应器，其特征在于，所述预支撑板上分布有过气通孔。

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