CN214261817U - 一种列片式固定床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种列片式固定床反应器，包括壳体，壳体的顶部分别设有气体回收口和液相进料口，底部分别设有出料口和气相进料口，且其侧壁上相对设有高温介质入口和高温介质出口；壳体内位于液相进料口和气相进料口之间的部位固定安装有至少一个用于装催化剂的料盒，料盒的顶部和底部分别分布有若干小孔。本实用新型的有益效果是采用片式催化剂料盒，增大了传热面积，提高了换热效率；另外，气相进料口与液相进料口进口分开，使反应主要聚集在反应器中部，使热量集中在中部，易于热量转移，结构简单，易于工业加工，具有良好的使用价值。

Description

一种列片式固定床反应器

技术领域

本实用新型涉及固定床反应器技术领域，具体涉及一种列片式固定床反应器。

背景技术

固定床反应器是指流体通过静止不动固体物料所形成的床层时进行反应的装置。由于流体通过固体催化剂床层时，催化剂颗粒静止不动，所以床层的导热性能不好，床层的温度分布不均匀，所以必须保证流体与催化剂的良好接触，同时采取措施供给或取走热量，使催化剂具有良好的活性，使反应在适宜的温度下进行。列管式固定床反应器广泛用于多相催化反应过程。现有的列管式固定床反应器，在反应器的入口处因反应物浓度较高，反应速度较快，放出的热量往往来不及移走，而使物料的温度继续升高，又促使反应以更快的速率进行，放出更多的热量，导致催化剂因温度过高而出现失活的现象。

有效控制反应温度的目的是降低反应器截面的温度不均匀性，快速移除反应时放出的热量，有效的方法是增加传热面积，使流体经过催化剂料盒表面时能带走更多的热量，增加列管式固定床反应器的催化剂管束会给加工带来困难。如何保证反应器内温度能快速移除是固定床反应器需要解决的关键技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种列片式固定床反应器，旨在解决上述技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种列片式固定床反应器，包括壳体，所述壳体的顶部分别设有气体回收口和液相进料口，底部分别设有出料口和气相进料口，且其侧壁上相对设有高温介质入口和高温介质出口；所述壳体内位于所述液相进料口和所述气相进料口之间的部位固定安装有至少一个用于装催化剂的料盒，所述料盒的顶部和底部分别分布有若干小孔。

本实用新型的有益效果是：工作时，高温介质从高温介质入口进入壳体内，高温介质充满壳体后从高温介质出口流出，完成高温介质的循环；另外，液相原料从液相进料口进入壳体内，然后从料盒上端的小孔进入料盒内，同时气相原料从气相进料口进入壳体内，从料盒下端的小孔进入料盒内，液相原料和气相原料在料盒内的催化剂的作用下完成反应；反应后的产物从出料口出料，气体从气体回收口排出并回收重新利用，整个反应过程完成。本实用新型采用片式催化剂料盒，增大了传热面积，提高了换热效率；另外，气相进料口与液相进料口进口分开，使反应主要聚集在反应器中部，使热量集中在中部，易于热量转移，结构简单，易于工业加工，具有良好的使用价值。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述壳体内位于所述料盒和所述液相进料口之间的部位水平固定安装有分布板，所述分布板上设有与所述料盒一一对应并连通的上下贯穿的开口一。

采用上述进一步方案的有益效果是通过分布板可将液相原料均匀的导入料盒的各个部位，提高原料反应的效率。

进一步，所述分布板为波浪形板，所述开口一位于所述波浪形板凹槽的底部。

采用上述进一步方案的有益效果是进一步保证液相原料均匀分布在料盒内的各个部位，提高原料反应的效率。

进一步，所述波浪形板的凸起上还设有至少一个供气相通过的开口二。

采用上述进一步方案的有益效果是方便反应后气体上升，并从气体回收口进行回收。

进一步，所述料盒的数量为多个，多个所述料盒并排竖直间隔固定安装在所述壳体内。

采用上述进一步方案的有益效果是多个料盒同时使用，提高原料反应的效率。

进一步，相邻两个所述料盒的顶部之间均固定安装有截面呈倒V字形的导料板，每个所述导料板的两侧分别与对应相邻的两个所述料盒顶部相互靠近的一侧贴合并固定。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，使得液相原料完全进入料盒内进行反应，提高原料的利用率，节约成本。

进一步，所述壳体内位于所述液相进料口和所述料盒之间的部位水平固定安装有导液管，所述导液管沿多个所述料盒排布的方向延伸，其下侧间隔设有多组与多个所述料盒一一对应的出液孔组，每组所述出液孔组均包括至少一个出液孔；所述导液管通过进液管与所述液相进料口连通。

采用上述进一步方案的有益效果是通过导液管将液相原料均匀送至多个料盒内，进一步保证液相原料均匀分布于多个料盒内，提高原料的利用率。

进一步，多个所述料盒中，位于两端的所述料盒与所述壳体内壁之间留有缝隙，该两个所述料盒顶部相互远离的一侧分别通过平板与所述壳体的内壁连接。

采用上述进一步方案的有益效果是保证液相原料全部进入料盒内，避免浪费。

进一步，所述壳体内位于所述气相进料口和所述料盒之间的部位水平固定安装有导气管，所述导气管沿多个所述料盒排布的方向延伸，其上间隔设有多组与多个所述料盒一一对应的的出气孔组，每组所述出气孔组均包括至少一个出气孔；所述导气管通过进气管与所述气相进料口连通。

采用上述进一步方案的有益效果是通过导气管将气相原料均匀的导入料盒内，并与料盒内的液相原料均匀接触并反应，提高原料反应的效率和利用率，节省原料。

进一步，所述壳体的顶部和/或底部敞口，其敞口端可拆卸的连接有封头。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，拆装方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为本实用新型的内部结构示意图；

图4为本实用新型中分布板的结构示意图；

图5为图4中B的放大图；

图6为本实用新型中料盒的结构示意图；

图7为本实用新型中导液管的结构示意图；

图8为本实用新型中导气管的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、壳体，2、气体回收口，3、液相进料口，4、出料口，5、气相进料口，6、高温介质入口，7、高温介质出口，8、料盒，9、分布板，10、开口一，11、开口二，12、导料板，13、导液管，14、出液孔，15、进液管，16、导气管，17、出气孔，18、进气管，19、封头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图8所示，本实用新型提供一种列片式固定床反应器，包括壳体1，壳体1的顶部分别设有气体回收口2和液相进料口3，底部分别设有出料口4和气相进料口5，且其侧壁上相对设有高温介质入口6和高温介质出口7。壳体1内位于液相进料口3和气相进料口5之间的部位固定安装有至少一个用于装催化剂的料盒8，每个料盒8均通过本领域技术人员所能想到的方式固定在壳体1内，其顶部和底部分别分布有若干小孔，上述小孔供原料进出料盒8。工作时，高温介质从高温介质入口6进入壳体1内，高温介质充满壳体1后从高温介质出口7流出，完成高温介质的循环；另外，液相原料从液相进料口3进入壳体1内，然后从料盒8上端的小孔进入料盒8内，同时气相原料从气相进料口5进入壳体1内，从料盒8下端的小孔进入料盒8内，液相原料和气相原料在料盒8内的催化剂的作用下完成反应；反应后的产物从出料口4出料，气体从气体回收口2排出并回收重新利用，整个反应过程完成。本实用新型采用片式催化剂料盒，增大了传热面积，提高了换热效率；另外，气相进料口5与液相进料口3进口分开，使反应主要聚集在反应器中部，使热量集中在中部，易于热量转移，结构简单，易于工业加工，具有良好的使用价值。

优选地，上述每个料盒8的上端均敞口，便于拆装催化剂。

需要说明的是，上述气体回收口2回收的气体为反应后剩余的气相原料和/或反应因温度过高而气化的液相，回收后的气体经冷却后回收重新利用，上述气体的回收采用的是现有技术，在此不再进行赘述。

另外，液相原料和气相原料以及高温介质的送入均采用现有技术进行送入。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，壳体1内位于料盒8和液相进料口3之间的部位水平固定安装有分布板9，分布板9通过螺栓或焊接的方式固定安装在壳体1内；分布板9上设有与料盒8一一对应并连通的上下贯穿的开口一10。工作时，通过分布板9可将液相原料均匀的导入料盒8的各个部位，提高原料反应的效率。

除上述实施方式外，还可以采用网板替代分布板9，但是无法将液相原料均匀的送至料盒8内。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，分布板9为波浪形板，开口一10位于波浪形板凹槽的底部，进一步保证液相原料均匀分布在料盒8内的各个部位，提高原料反应的效率。

需要说明的是，上述开口一10为尺寸较小的条形口，液相原料到达分布板9上后，由于液相原料的延展性使得液相原料首先均匀的分布在条形口处，然后再均匀的下落至料盒8内，提高反应的效率。

实施例3

在实施例二的基础上，本实施例中，波浪形板的凸起上还设有至少一个供气相通过的开口二11，方便反应后气体上升，并从气体回收口2进行回收。

优选地，本实施例中，开口二11的数量为多个，多个开口二11间隔分布在波浪形板的凸起上。

实施例4

在上述结构的基础上，本实施例中，料盒8的数量为多个，多个料盒8并排竖直间隔固定安装在壳体1内，多个料盒8同时使用，提高原料反应的效率；另外，高温介质能够将热量均匀快速的传递给多个料盒8，提高换热效率。

上述多个料盒8沿高温介质入口6至高温介质出口7的方向均匀间隔排布，也可以沿与高温介质入口6至高温介质出口7垂直的方向均匀间隔排布。

当料盒8有多个时，分布板9上并排简便设有多个与多个料盒8一一对应的开口一10，多个开口一10分别位于多个料盒8顶部的上方。

实施例5

在实施例四的基础上，本实施例中，相邻两个料盒8的顶部之间均固定安装有截面呈倒V字形的导料板12，每个导料板12的两侧分别与对应相邻的两个料盒8顶部相互靠近的一侧贴合并焊接在一起，结构简单，设计合理，使得液相原料完全进入料盒8内进行反应，提高原料的利用率，节约成本。

导料板12和分布板9可以择一存在，也可以同时存在，当二者同时存在时，分布板9位于导料板12的上方。

除上述实施方式外，还可以在壳体1内位于多个料盒8上端的部位水平焊接封板，封板用于隔绝高温介质和液相，封板上设有多个与多个料盒8一一对应并连通的上下贯穿的条形口；上述封板和导料板12可以择一存在，也可以同时存在。

实施例6

在实施例四的基础上，本实施例中，壳体1内位于液相进料口3和料盒8之间的部位水平固定安装有导液管13，导液管13沿多个料盒8排布的方向延伸，其下侧间隔设有多组与多个料盒8一一对应的出液孔组，每组出液孔组均包括至少一个出液孔14；导液管13通过进液管15与液相进料口3连通，即进液管15的两端分别与壳体1和导液管13焊接并连通。工作时，通过导液管13将液相原料均匀送至多个料盒8内，进一步保证液相原料均匀分布于多个料盒8内，提高原料的利用率。

导液管13、导料板12和分布板9可以择一存在，也可以其中的两个同时存在，也可以三个同时存在，具体根据实际需求进行设计选择；当导液管13、导料板12和分布板9同时存在时，三者从上至下依次设置。

优选地，本实施例中，每组出液孔组包括多个与每个料盒8顶部的小孔对应的出液孔14，保证液相能够均匀进入料盒8的各个部位，从而保证料盒8内催化剂与液相、气相均匀反应。

实施例7

在实施例四的基础上，本实施例中，多个料盒8中，位于两端的料盒8与壳体1内壁之间留有缝隙，该两个料盒8顶部相互远离的一侧分别通过平板与壳体1的内壁连接，每个平板的两端分别与壳体1的内壁及对应料盒8焊接在一起，保证液相原料全部进入料盒8内，避免浪费。

除上述实施方式外，位于两端的两个料盒8相互远离的一侧也可以直接与壳体1的内壁贴合，但是这种方式影响高温介质与该两个料盒8之间热传递的效果。

实施例8

在上述结构的基础上，本实施例中，壳体1内位于气相进料口5和料盒8之间的部位水平固定安装有导气管16，导气管16沿多个料盒8排布的方向延伸，其上间隔设有多组与多个料盒8一一对应的出气孔组，每组出气孔组均包括至少一个出气孔17；导气管16通过进气管18与气相进料口5连通，进气管18的两端分别与导气管16和气相进料口5焊接并连通。工作时，通过导气管16将气相原料均匀的导入料盒8内，并与料盒8内的液相原料均匀接触并反应，提高原料反应的效率和利用率，节省原料。

优选地，本实施例中，每组出气孔组包括多个与每个料盒8底部的小孔对应的出气孔17，保证气相能够均匀进入料盒8的各个部位，从而保证料盒8内催化剂与液相、气相均匀反应。

实施例9

在上述结构的基础上，本实施例中，壳体1的顶部和/或底部敞口，其敞口端可拆卸的连接有封头19，封头19通常采用法兰与壳体1连接，结构简单，拆装方便。

需要说明的是，气体回收口2和出料口4分别位于壳体1顶部和底部的封头19上，液相进料口3和气相进料口5分别位于壳体1的顶部和底部。

本实用新型的工作原理如下：

高温介质从高温介质入口6进入壳体1内，高温介质充满壳体1后从高温介质出口7流出，完成高温介质的循环，实现高温介质与多个料盒8之间热量的快速传递；另外，液相原料从液相进料口3进入壳体1内，经导液管13、分布板9和导料板12均匀分布后从料盒8上端的小孔进入料盒8内，同时气相原料从气相进料口5进入壳体1内，从料盒8下端的小孔进入料盒8内，液相原料和气相原料在料盒8内的催化剂的作用下完成反应；反应后的产物从出料口4出料，气体从气体回收口2排出并回收重新利用，整个反应过程完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (10)

1.一种列片式固定床反应器，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)的顶部分别设有气体回收口(2)和液相进料口(3)，底部分别设有出料口(4)和气相进料口(5)，且其侧壁上相对设有高温介质入口(6)和高温介质出口(7)；所述壳体(1)内位于所述液相进料口(3)和所述气相进料口(5)之间的部位固定安装有至少一个用于装催化剂的料盒(8)，所述料盒(8)的顶部和底部分别分布有若干小孔。

2.根据权利要求1所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述壳体(1)内位于所述料盒(8)和所述液相进料口(3)之间的部位水平固定安装有分布板(9)，所述分布板(9)上设有与所述料盒(8)一一对应并连通的上下贯穿的开口一(10)。

3.根据权利要求2所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述分布板(9)为波浪形板，所述开口一(10)位于所述波浪形板凹槽的底部。

4.根据权利要求3所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述波浪形板的凸起上还设有至少一个供气相通过的开口二(11)。

5.根据权利要求3或4所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述料盒(8)的数量为多个，多个所述料盒(8)并排竖直间隔固定安装在所述壳体(1)内。

6.根据权利要求5所述的列片式固定床反应器，其特征在于：相邻两个所述料盒(8)的顶部之间均固定安装有截面呈倒V字形的导料板(12)，每个所述导料板(12)的两侧分别与对应相邻的两个所述料盒(8)顶部相互靠近的一侧贴合并固定。

7.根据权利要求5所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述壳体(1)内位于所述液相进料口(3)和所述料盒(8)之间的部位水平固定安装有导液管(13)，所述导液管(13)沿多个所述料盒(8)排布的方向延伸，其下侧间隔设有多组与多个所述料盒(8)一一对应的出液孔组，每组所述出液孔组均包括至少一个出液孔(14)；所述导液管(13)通过进液管(15)与所述液相进料口(3)连通。

8.根据权利要求5所述的列片式固定床反应器，其特征在于：多个所述料盒(8)中，位于两端的所述料盒(8)与所述壳体(1)内壁之间留有缝隙，该两个所述料盒(8)顶部相互远离的一侧分别通过平板与所述壳体(1)的内壁连接。

9.根据权利要求1-4任一项所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述壳体(1)内位于所述气相进料口(5)和所述料盒(8)之间的部位水平固定安装有导气管(16)，所述导气管(16)沿多个所述料盒(8)排布的方向延伸，其上间隔设有多组与多个所述料盒(8)一一对应的出气孔组，每组所述出气孔组均包括至少一个出气孔(17)；所述导气管(16)通过进气管(18)与所述气相进料口(5)连通。

10.根据权利要求1-4任一项所述的列片式固定床反应器，其特征在于：所述壳体(1)的顶部和/或底部敞口，其敞口端可拆卸的连接有封头(19)。

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