CN212396682U - 一种径向反应器均匀连续卸料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种径向反应器均匀连续卸料系统，包括多个布设于径向反应器底部的卸料通道，以及与卸料通道相连通的出料管；其中，卸料通道包括嵌套设置的卸料内管与气体外管，卸料内管的下端与气体外管相连通，气体外管的底部与出料管相连通，气体外管还与供气组件相连通。与现有技术相比，本实用新型具有卸料均匀、卸料稳定、速度可控、安全可靠、方便检修等优点。

Description

一种径向反应器均匀连续卸料系统

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种径向反应器均匀连续卸料系统。

背景技术

在催化剂快速失活和连续再生的反应领域，反应器连续装填催化剂和连续卸载催化剂非常重要。径向床反应器因压降低和装填量大的特点，被广泛应用于化工反应领域。但是在如图1所示的一种现有在线装卸料径向反应器，催化剂装填时，从进料口13处沿下料斗14将催化剂装填于反应器中，并构成催化剂床层18，反应原料气自进气口15进入中心筒19中，并沿径向扩散至催化剂床层18中进行反应，反应后气体经集气筒17收集并从出气口16排出，在连续卸载催化剂时，因卸料口 20居中且唯一，会造成催化剂下降平面倾斜，中间卸料快，外围卸料慢的现象；又因为卸料口在中心筒的正下方，由于中心筒的支撑结构等，会使得卸料空间狭窄，容易出现下料慢，催化剂堵塞等情况，若反应中同时存在催化剂结焦的情况，结焦的催化剂会加重卸料通道堵塞情形。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种径向反应器均匀连续卸料系统，用于避免径向反应器催化剂卸料堵塞的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种径向反应器均匀连续卸料系统，包括多个布设于径向反应器底部的卸料通道，以及与卸料通道相连通的出料管；

所述的卸料通道包括嵌套设置的卸料内管与气体外管；

所述的卸料内管的下端与气体外管相连通；

所述的气体外管的底部与出料管相连通；

所述的气体外管还与供气组件相连通。

所述的气体外管侧壁上设有气封口，并通过气封口与供气组件相连通。

通过多个布设于径向反应器底部并位于催化剂床层下方的卸料通道，避免卸料管口居中且唯一导致催化剂下降平面倾斜，中间卸料快，外围卸料慢的现象。

所述的供气组件输送的气体为惰性气体，如氮气，输送压力为略大于反应器压力，所述的供气组件及气体外管共同组成气封系统，以避免在卸料过程中反应气体泄漏。

进一步地，所述的卸料通道沿周向均匀布设于径向反应器底部。

作为优选的技术方案，根据反应器直径、催化剂的量及卸料速度的不同，所述的卸料通道至少设有3个，优选为3-6个。

进一步地，所述的卸料内管直径为100-1000mm，长度为200-2000mm，具体可根据反应器结构及温度压力情况而定。

进一步地，所述的径向反应器底部以及气体外管底部均设有缓冲组件；

所述的缓冲组件包括锥形帽与支撑杆；

所述的锥形帽通过多个支撑杆架设于卸料内管或出料管的上端。

作为优选的技术方案，所述的支撑杆设有3-5个。

进一步地，所述的锥形帽的锥角为30-70°。

进一步地，所述的气体外管包括可拆卸连接的上外管与下外管；

所述的上外管与外部供气组件相连通，所述的下外管与出料管相连通。

进一步地，所述的上外管与下外管之间设有连接法兰，并通过连接法兰可拆卸连接。

进一步地，所述的供气组件包括外部气源、设于外部气源与气体外管之间的供气管，以及设于供气管上的调压阀。

所述的外部气源包括气体钢瓶与公用工程，通过调压阀从而将气体压力控制在略高于反应器内的操作压力。

进一步地，所述的供气管上还设有换热器以及与换热器电连接的测温控温元件。

气体温度控制在反应气体温度和环境温度之间的平均温度±20％，测温控温元件即时检测气体温度并反馈控制换热器工作。

进一步地，所述的出料管上依次设有颗粒流量调节阀以及与颗粒流量调节阀电连接的颗粒测速仪。

所述的颗粒测速仪设于颗粒流量调节阀后的流动稳定区域，可选用激光颗粒测速仪或红外颗粒测速仪，根据测速结果控制颗粒流量调节阀的开度。

工作原理：连续装卸料的径向反应器中，催化剂从反应器顶部加入，在反应过程中，催化剂逐渐失活并下移，催化剂床层正下方有多个卸料通道，在卸料通道顶部有锥形帽，避免正对通道的催化剂超速优先下落，实现同一平面的催化剂均匀下落，完全失活的催化剂均匀地从多个卸料通道流出；具有一定温度压力的氮气从气封口进入气体外管内，气体外管的底部与出料管相连通，气体压力也相同，氮气压力比反应器内操作压力略高，以防止反应气体被下落的催化剂一起带出；若出现催化剂堵塞管道特殊情况，还可以将氮气压力间歇提高，反冲堵塞部位，使其松散顺畅下落；氮气的温度要在反应温度和环境温度之间，最好是平均温度±20％，并在卸料通道内，完成氮气与催化剂的换热，催化剂温度自上而下逐渐降低，以适应环境温度，降低后续阀门管道的材料等级，并且不会冷却反应气体温度；卸料通道底部的锥形帽和顶部的作用类似；卸料通道底部的出料管上设置卸料速度控制系统，由颗粒流量调节阀和颗粒测速仪组成，可控制卸料的速度；当反应器内部出现颗粒架桥或催化剂结焦堵塞时，可通车打开连接法兰，将下外管拆卸，并作为检修口实现反应器内部的检修。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)卸料均匀：多个卸料通道和缓冲结构结合，使得同一平面的催化剂均匀卸料；

2)卸料稳定，速度可控，充足的卸料空间确保催化剂不会堵塞，速度控制系统可严格控制卸料速度；

3)安全可靠：氮封系统可以保证反应气体不会泄漏，给催化剂降温，避免催化剂被空气氧化发热；

4)方便检修：卸料通道与壳体之间法兰连接，可拆卸，可当作检修口使用。

附图说明

图1为现有在线装卸料径向反应器；

图2为实施例1中一种径向反应器均匀连续卸料系统的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为径向反应器底部的俯视图；

图中标记说明：

1-卸料内管、2-气体外管、201-上外管、202-下外管、3-出料管、4-锥形帽、5- 供气管、6-调压阀、7-换热器、8-测温控温元件、9-颗粒流量调节阀、10-颗粒测速仪、11-气封口、12-中心筒支撑座、13-进料口、14-下料斗、15-进气口、16-出气口、 17-集气筒、18-催化剂床层、19-中心筒、20-卸料口、21-连接法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图2所示的一种径向反应器均匀连续卸料系统，包括3个沿周向均匀布设于径向反应器底部的卸料通道(如图4所示)，以及与卸料通道相连通的出料管3；其中卸料通道包括嵌套设置的卸料内管1与气体外管2；如图3所示，卸料内管1 的下端与气体外管2相连通，气体外管2的底部与出料管3相连通；气体外管2 侧壁上设有气封口11，并通过气封口11与供气组件相连通。

其中，卸料内管1直径为80mm，长度为200mm。

径向反应器底部以及气体外管2底部均设有缓冲组件；缓冲组件包括锥角为 30°的锥形帽4与支撑杆；锥形帽4通过3个支撑杆架设于卸料内管1及出料管3 的上端。

气体外管2包括上外管201、下外管202及连接法兰21；上外管201与外部供气组件相连通，下外管202与出料管3相连通，上外管201与下外管202之间通过连接法兰21可拆卸连接。

供气组件包括外部气源、设于外部气源与气体外管2之间的供气管5，以及设于供气管5上的调压阀6。外部气源包括气体钢瓶与公用工程。

供气管5上还设有换热器7以及与换热器7电连接的测温控温元件8。气体温度控制在反应气体温度和环境温度之间的平均温度±20％。

出料管3上依次设有颗粒流量调节阀9以及与颗粒流量调节阀9电连接的颗粒测速仪10。颗粒测速仪10设于颗粒流量调节阀9后的流动稳定区域，并选用红外颗粒测速仪，根据测速结果控制颗粒流量调节阀9的开度。

工作原理：连续装卸料的径向反应器中，催化剂从反应器顶部加入，在反应过程中，催化剂逐渐失活并下移，催化剂床层正下方有多个卸料通道，在卸料通道顶部有锥形帽4，避免正对通道的催化剂超速优先下落，实现同一平面的催化剂均匀下落，完全失活的催化剂均匀地从多个卸料通道流出；具有一定温度压力的氮气从气封口11进入气体外管2内，气体外管2的底部与出料管3相连通，气体压力也相同，氮气压力比反应器内操作压力略高，以防止反应气体被下落的催化剂一起带出；若出现催化剂堵塞管道特殊情况，还可以将氮气压力间歇提高，反冲堵塞部位，使其松散顺畅下落；氮气的温度要在反应温度和环境温度之间，最好是平均温度± 20％，并在卸料通道内，完成氮气与催化剂的换热，催化剂温度自上而下逐渐降低，以适应环境温度，降低后续阀门管道的材料等级，并且不会冷却反应气体温度；卸料通道底部的锥形帽4和顶部的作用类似；卸料通道底部的出料管3上设置卸料速度控制系统，由颗粒流量调节阀9和颗粒测速仪10组成，可控制卸料的速度；当反应器内部出现颗粒架桥或催化剂结焦堵塞时，可通车打开连接法兰21，将下外管202拆卸，并作为检修口实现反应器内部的检修。

实施例2：

本实施例中径向反应器底部设有6个卸料通道，卸料内管1直径为1000mm，长度为2000mm，锥形帽4的锥角为70°，并通过5个支撑杆架设于卸料内管1 及出料管3的上端，颗粒测速仪10选用激光颗粒测速仪。

其余同实施例1。

实施例3：

本实施例中径向反应器底部设有5个卸料通道，卸料内管1直径为800mm，长度为1000mm，锥形帽4的锥角为60°，并通过4个支撑杆架设于卸料内管1 及出料管3的上端。

其余同实施例1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，该卸料系统包括多个布设于径向反应器底部的卸料通道，以及与卸料通道相连通的出料管(3)；

所述的卸料通道包括嵌套设置的卸料内管(1)与气体外管(2)；

所述的卸料内管(1)的下端与气体外管(2)相连通；

所述的气体外管(2)的底部与出料管(3)相连通；

所述的气体外管(2)还与供气组件相连通。

2.根据权利要求1所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的卸料通道沿周向均匀布设于径向反应器底部。

3.根据权利要求1所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的卸料内管(1)的直径为80-1000mm，长度为200-2000mm。

4.根据权利要求1所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的径向反应器底部以及气体外管(2)底部均设有缓冲组件；

所述的缓冲组件包括锥形帽(4)与支撑杆；

所述的锥形帽(4)通过多个支撑杆架设于卸料内管(1)或出料管(3)的上端。

5.根据权利要求4所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的锥形帽(4)的锥角为30-70°。

6.根据权利要求1所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的气体外管(2)包括可拆卸连接的上外管(201)与下外管(202)；

所述的上外管(201)与外部供气组件相连通，所述的下外管(202)与出料管(3)相连通。

7.根据权利要求6所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的上外管(201)与下外管(202)之间设有连接法兰(21)，并通过连接法兰(21)可拆卸连接。

8.根据权利要求6所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的供气组件包括外部气源、设于外部气源与气体外管(2)之间的供气管(5)，以及设于供气管(5)上的调压阀(6)。

9.根据权利要求8所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的供气管(5)上还设有换热器(7)以及与换热器(7)电连接的测温控温元件(8)。

10.根据权利要求1所述的一种径向反应器均匀连续卸料系统，其特征在于，所述的出料管(3)上依次设有颗粒流量调节阀(9)以及与颗粒流量调节阀(9)电连接的颗粒测速仪(10)。

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