CN212595613U - 一种消除氢气的固定床自热折流反应器 - Google Patents
一种消除氢气的固定床自热折流反应器 Download PDFInfo
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Abstract
一种消除氢气的固定床自热折流反应器，属于化工设备技术领域。包括反应器壳体，反应器壳体上设有反应器进气口和反应器排气口，所述反应器壳体内部设有孔板和若干反应列管，反应列管设有反应列管进气口和反应列管排气口，反应器壳体和反应列管内均装有高效催化剂，反应列管排气口的一端设有加热器，反应列管的反应列管排气口靠近加热器。本实用新型在结构上设计简单合理，使用操作方法简单方便，具有很强的实用性。此固定床自热折流反应器用于消除氢气的反应，反应原料气先从进气口进入反应列管内，在消氢催化剂的作用下发生反应，放出的热量可用于加热反应列管外的部分，有效的利用了反应放热，节省了换热加热装置和消除氢气系统的占地面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及气固反应领域，提供一种新型用于消除氢气的固定床自热折流反应器，属于化工设备技术领域。
背景技术
固定床反应器的应用十分广泛，不仅可以用于均相反应体系，也可以用于气液、气固和气液固等反应系统。通常，固定床内气相流体接近平推流，物料的返混较少，可以有效降低催化剂用量、缩小反应器体积。物料以平推流通过催化剂床层时，有助于控制物料的停留时间，提高反应的转化率。强放热反应会提高床层温度，有利于进一步提高反应速率，但同时又容易造成飞温。因此，在强放热反应中，优化改进温度控制是设计固定床反应器的关键。
目前，为保证反应器稳定地运行，固定床反应器主要是通过换热器进行换热控制床层温度。这种方法虽然成熟有效，但是需要设计符合工况的换热器和设置更加复杂的控制系统，同时也增大了系统整体的占地面积，提高了反应器的使用维护成本。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种新型用于消除氢气的固定床自热折流反应器。根据氢气消除反应体系的特殊性设计了一种既能保证氢气持续高效转化，又可以利用其反应自身放热的固定床自热折流反应器，且此反应器不仅限用于消除氢气反应。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种消除氢气的固定床自热折流反应器，包括反应器壳体，反应器壳体上设有反应器进气口和反应器排气口，所述反应器壳体内部设有孔板和若干反应列管，反应列管设有反应列管进气口和反应列管排气口，反应器壳体和反应列管内均装有高效催化剂，反应列管排气口的一端设有加热器，反应列管的反应列管排气口靠近加热器。
进一步的，反应器壳体包括反应器本体直段，反应器本体直段的顶部为封盖，反应器进气口设置在与封盖相对的另一端，反应器排气口设置在反应器本体直段的侧壁上。
进一步的，带有孔板的反应列管设置在反应器本体直段内，并将孔板固定在靠近反应器进气口一端。
进一步的，反应器排气口设置在反应器本体直段侧壁上靠近反应器进气口的位置。
进一步的，高效催化剂装在孔板上部的反应器壳体内及反应列管内，催化剂为但不限于蜂窝状、条状、粒状。
进一步的，反应列管进气口及反应器排气口设有丝网，丝网的孔径小于催化剂的粒径，用于阻隔催化剂。
进一步的，所述反应列管排气口与加热器间设置有空隙。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型在结构上设计简单合理，使用操作方法简单方便，具有很强的实用性。此固定床自热折流反应器用于消除氢气的反应，反应原料气先从进气口进入反应列管内，在消氢催化剂的作用下发生反应，放出的热量可用于加热反应列管外的部分，有效的利用了反应放热，节省了换热加热装置和消除氢气系统的占地面积。
附图说明
图1为固定床自热折流反应器的结构示意图。
图2为孔板示意图。
图中：1-反应器本体直段、2-反应器进气口、3-反应器排气口、4-孔板、5- 反应列管、6-反应列管进气口、7-反应列管排气口、8-加热器、9-封盖。
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、完整地描述的实施例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做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。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例中，一种消除氢气的固定床自热折流反应器，反应器壳体包括反应器本体直段1，反应器本体直段1的顶部为封盖9，底部设有反应器进气口2，反应器本体直段1的侧壁上设有反应器排气口3。所述反应器壳体内部设有孔板4和若干反应列管5，反应列管5的数量与孔板4上的开孔相对应，并将反应列管5以焊接或其他连接方式与孔板4成为一体，使反应列管5带有孔板4的一端为反应列管进气口6，另一端为反应列管排气口7。将带有孔板4的反应列管5设置在反应器本体直段1内，并将孔板4固定在靠近反应器进气口2一端，反应列管5的反应列管排气口7靠近封盖9的一端，使本实用新型形成反应器进气口2、反应列管进气口6、反应列管排气口7、反应器直段壳体、反应器排气口3的气体流通通道。为了增加气体流通的流程，本实用新型将反应器排气口3设置在反应器本体直段1上靠近反应器进气口2 的位置，这可提高氢气的反应效果。当然，反应器排气口3不限于这一位置的设置，其设置在反应器本体直段1的其他位置，同样可实现本实用新型的目的。本实用新型中孔板4上部的反应器壳体内及反应列管5内均装有高效消氢催化剂，催化剂可以使用蜂窝状、条状、粒状和其它形状等，用于流经反应器的原料气中氢气催化反应。孔板4的作用是连接反应列管5，隔绝原料气与壳体内催化剂的直接接触，使原料气先与反应列管5内的催化剂接触，之后再接触壳体内的催化剂。本实用新型中反应列管5在原料气发生催化反应后出现温度梯度，反应列管排气口7的温度高于反应列管进气口6的温度。反应列管5内反应放热通过反应列管的热传递和反应列管排气口7排出，用于加热反应器壳体内的催化剂，而壳体内反应放热可以实现对反应器进气口2进入的原料气，最终使反应器整体达到热平衡状态，保证催化反应持续进行。本实用新型反应列管进气口6及反应器排气口3的位置设有丝网，丝网的孔径小于催化剂的颗粒，用于阻隔催化剂。本实用新型中反应器本体直段1靠近封盖9的一端还设有加热器8，并使反应列管排气口7靠近加热器8，使其与加热器8保持一定间隙。本实用新型中的加热器8采用防爆式电加热器。反应器需要打孔，将加热器的加热部分伸入催化剂床层，固定在内部。加热器8的作用是可用于反应启动时加热反应原料气，有利于减少反应器达到热平衡状态所需要的时间。加热器8可以作为启动装置，加快反应器内的热循环，在达到热量平衡后可以关闭。本实用新型反应器中添加的催化剂为消除氢气催化剂，可以是但不仅限于贵金属催化剂和非贵金属催化剂。
本实用新型的工作原理是：
本实用新型涉及一种消除氢气的固定床自热折流反应器，本反应器可用于消除氢气反应且不仅限用于消除氢气反应。原料气会从反应器进气口2首先经孔板4进入反应列管5，在反应列管5内与列管内催化剂初步反应，反应放出的热量会加热列管外的催化剂，而未反应的原料气再与壳体中催化剂进行反应。由于反应列管5外催化剂被加热，消除氢气的反应会更加剧烈的进行，反应放热可以用于加热反应器进气口2的进入的原料气，提升反应器的反应效率及效果，剩余气体从反应器排气口3排出。反应热量不断聚集会提升反应器自身的温度，促进消除氢气的反应逐渐加快，最终反应放热量与散热量达到平衡，消除氢气反应的效果达到最佳。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：包括反应器壳体，反应器壳体上设有反应器进气口(2)和反应器排气口(3)，所述反应器壳体内部设有孔板(4)和若干反应列管(5)，反应列管(5)设有反应列管进气口(6)和反应列管排气口(7)，反应器壳体和反应列管(5)内均装有高效催化剂，反应列管排气口(7)的一端设有加热器(8)，反应列管(5)的反应列管排气口(7)靠近加热器(8)。
2.根据权利要求1所述的消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：反应器壳体包括反应器本体直段(1)，反应器本体直段(1)的顶部为封盖(9)，反应器进气口(2)设置在与封盖(9)相对的另一端，反应器排气口(3)设置在反应器本体直段(1)的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：带有孔板(4)的反应列管(5)设置在反应器本体直段(1)内，并将孔板(4)固定在靠近反应器进气口(2)一端。
4.根据权利要求2所述的消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：反应器排气口(3)设置在反应器本体直段(1)侧壁上靠近反应器进气口(2)的位置。
5.根据权利要求1所述的消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：高效催化剂装在孔板(4)上部的反应器壳体内及反应列管(5)内，催化剂为但不限于蜂窝状、条状、粒状。
6.根据权利要求1所述的消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：反应列管进气口(6)及反应器排气口(3)设有丝网，丝网的孔径小于催化剂的粒径，用于阻隔催化剂。
7.根据权利要求1所述的消除氢气的固定床自热折流反应器，其特征在于：所述反应列管排气口(7)与加热器(8)间设置有空隙。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020489592.9U CN212595613U (zh) | 2020-04-07 | 2020-04-07 | 一种消除氢气的固定床自热折流反应器 |
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| CN202020489592.9U CN212595613U (zh) | 2020-04-07 | 2020-04-07 | 一种消除氢气的固定床自热折流反应器 |
Publications (1)
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| CN202020489592.9U Active CN212595613U (zh) | 2020-04-07 | 2020-04-07 | 一种消除氢气的固定床自热折流反应器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212595613U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113797748A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-17 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种流向变换微波催化消氢器及消氢方法 |
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2020
- 2020-04-07 CN CN202020489592.9U patent/CN212595613U/zh active Active
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| CN113797748A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-17 | 武汉船用电力推进装置研究所（中国船舶重工集团公司第七一二研究所） | 一种流向变换微波催化消氢器及消氢方法 |
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