CN215234072U - 一种固定床用高压反应管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种固定床用高压反应管。所述固定床用高压反应管，通过设置透明反应管本体和套设在所述透明反应管本体外部的透明加热体这一简单结构，可以依据反应需求进行反应温度的确定，以便提高热传导效率。且反应提和加热体均采用透明材质，进一步能够便于用户实时观察物质反应过程。并且，在反应管本体中设置包含有自下至上呈漏斗形结构的透明反应管，在反应完成时，可以将透明反应管取出，以便于简化实验操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学反应实验装置领域，特别是涉及一种固定床用高压反应管。
背景技术
固定床作为一种常用的微分反应器装置，被广泛地应用于催化剂反应性能的表征中。在实际的反应过程中，经常需要耐受高达数MPa的反应压力，并且对于不同的反应或者在不同的反应条件下，经常需要更换不同直径的反应管。
并且，固定床反应器的反应管通常是不锈钢材质，加热方式主要有电加热、蒸气加热和导热油加热等。当反应物中具有酸性物质或者生成物中具有酸性物质时，容易对不锈钢材质的反应管造成腐蚀现象，从而影响反应管的使用，目前在不锈钢材质的反应管内壁上镀搪瓷或玻璃等耐酸的涂层，但是这样导致的结果是：较厚的涂层导热性差，对反应管的加热和散热造成较大的阻碍，且不锈钢材质的反应管在催化反应过程中不能实时观察物质反应的状态。
所以设计一种不仅能够实时观察物质反应过程、还可向反应管提供均匀热量、耐高压、热传导效率高、结构简单、便于操作的固定床用反应管是很有必要的。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种固定床用高压反应管。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种固定床用高压反应管，包括：进料管、出料管、透明反应管本体和套设在所述透明反应管本体外部的透明加热体；
所述进料管和所述出料管均设置在所述透明反应管本体上；
所述透明反应管本体包括透明反应管；所述透明反应管包括：第一空腔部和第二空腔部；
所述第一空腔部的一端与所述进料管连接；所述第一空腔部的另一端与所述第二空腔部的一端连接；所述第二空腔部的另一端为自由端；所述第二空腔部自下至上呈漏斗形结构；
所述透明加热体包括加热棒；所述加热棒用于为所述透明反应管提供反应温度。
优选地，所述第二空腔部的高度占所述透明反应管的长度的5％～50％。
优选地，所述第一空腔部的内径与所述第二空腔部中的最大内径间的内径比为：1∶4～1∶10。
优选地，所述透明反应管本体还包括填充层；
所述第二空腔部的另一端与所述填充层接触。
优选地，所述透明加热体还包括：进油管、出油管和容纳腔；
所述进油管和所述出油管对角设置在所述透明加热体上；
所述加热棒置于所述容纳腔中，且与所述透明反应管本体接触。
优选地，所述透明加热体还包括：温度传感器和加热棒控制器；
所述温度传感器设置在所述容纳腔侧壁上；所述温度传感器用于检测所述容纳腔中的温度；
所述温度传感器与所述加热棒控制器电连接；所述加热棒控制器依据所述温度传感器检测得到的所述容纳腔中的温度控制所述加热棒的开闭。
优选地，所述进料管上设置有进气管；所述进气管用于为所述透明反应管本体提供反应用气体。
优选地，所述进油管和所述出油管上均设置有控制阀；
所述控制阀用于确定进/出所述容纳腔中的油量。
优选地，所述进料管上还设置有计时器；
所述计时器用于确定进料时长。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型提供的固定床用高压反应管，通过设置透明反应管本体和套设在所述透明反应管本体外部的透明加热体这一简单结构，可以依据反应需求进行反应温度的确定，以便提高热传导效率。且反应提和加热体均采用透明材质，进一步能够便于用户实时观察物质反应过程。并且，在反应管本体中设置包含有自下至上呈漏斗形结构的透明反应管，在反应完成时，可以将透明反应管取出，以便于简化实验操作。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的固定床用高压反应管的结构示意图。
符号说明：
1进料管，11进气管，12计时器，2出料管，3透明反应管本体，31透明反应管，31-1第一空腔部，31-2第二空腔部，32填充层，4透明加热体，41加热棒，42进油管，43出油管，44容纳腔，45温度传感器，41-1控制阀。
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。
本实用新型的目的是提供一种能够实时观察物质反应过程、受热均匀、耐高压、热传导效率高、结构简单、便于操作的固定床用高压反应管。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型提供的固定床用高压反应管的结构示意图，如图1所示，一种固定床用高压反应管，包括：进料管1、出料管2、透明反应管本体3和套设在透明反应管本体3外部的透明加热体4。
进料管1和出料管2均设置在透明反应管本体3上。
透明反应管本体3包括透明反应管31。透明反应管31包括：第一空腔部31-1和第二空腔部31-2。
第一空腔部31-1的一端与进料管1连接。第一空腔部31-1的另一端与第二空腔部31-2的一端连接。第二空腔部31-2的另一端为自由端。第二空腔部31-2自下至上呈漏斗形结构。
透明加热体4包括加热棒41。加热棒41用于为透明反应管31提供反应温度。
为了进一步提高反应效率和反应效果，本实用新型中提供的透明反应管31中的第二空腔部31-2的高度占透明反应管31的长度的5％～50％。第一空腔部31-1的内径与第二空腔部31-2中的最大内径间的内径比为：1∶4～1∶10。
并且，为了便于清理透明反应管31中反应完成后的固体原料或催化剂，本实用新型中提供的第二空腔部31-2中的夹角A(如图1所示)优选为100°～180°。
优选地，本实用新型提供的透明反应管本体3还包括填充层32。第二空腔部31-2的另一端与填充层32接触。
其中，上述填充层32优选为石英砂、碎瓷片、氧化铝球、氧化硅颗粒或金属材质的碎屑、棒材或管材的任意一种。例如，当填充层32为石英砂时，石英砂层能够避免催化剂沿着透明反应管本体3掉落，同时石英砂中石英砂颗粒之间的间隙保障了气相和液相的反应物能够顺利穿过透明反应管本体3。
优选地，为了进一步提高热传导效率，本实用新型中提供的透明加热体4还可以包括：进油管42、出油管43、容纳腔44、温度传感器45和加热棒41控制器。
进油管42和出油管43对角设置在透明加热体4上。
加热棒41置于容纳腔44中，且与透明反应管本体3接触。
温度传感器45设置在容纳腔44侧壁上。温度传感器45用于检测容纳腔44中的温度。
温度传感器45与加热棒41控制器电连接。加热棒41控制器依据温度传感器45检测得到的容纳腔44中的温度控制加热棒41的开闭。
基于本实用新型提供的上述具体结构，其采用电热棒的好处在于：
当反应为热效应弱的反应时，可将透明加热体41的进油管42和出油管43关闭，使导热油处于封闭的透明加热体4内，将电热棒延伸至导热油，通过电热棒加热导热油，从而使导热油向热效应弱的反应物进行热量的传递，这样避免采用流动的导热油造成热量浪费的现象。
具体实施时，通过透明加热体4和电热棒增多了向反应物传递热量的方式，这样可以根据反应的热效应大小适时选择合适的导热方式，避免热量的浪费。
其中，透明加热体4上开设有供电热棒穿过的安装孔，安装孔内安装有可拆卸的堵塞。当反应为热效应强的反应时，将电热棒移出，并将堵塞封堵在安装孔内，这样就可采用流动在透明加热体4内的导热油向反应物传递热量。
优选地，为了能够实现气-液-固三相反应，本实用新型提供的进料管1上设置有进气管12，以便为透明反应管本体3提供反应用气体。
本实施例中，该透明反应管31不仅能够实现气固两相反应，还可实现气液固三相反应，扩大了反应管的适用范围。
进一步为了提高温度控制效果和反应效果，本实用新型中提供的进油管42、出油管43以及进气管12上均设置有控制阀(例如控制阀42-1)。
控制阀用于确定进/出容纳腔44中的油量。
并且，在上述提供的进料管1上还优选设置有计时器12，以便通过计时器12确定反应的进料时长，进而能够确定得到具体反应物质的进料量。
此外，当透明反应管31损坏时，透明反应管本体3可直接作为反应管进行化学反应，以便延长整个固定床用高压反应管的使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (9)
1.一种固定床用高压反应管，其特征在于，包括：进料管、出料管、透明反应管本体和套设在所述透明反应管本体外部的透明加热体；
所述进料管和所述出料管均设置在所述透明反应管本体上；
所述透明反应管本体包括透明反应管；所述透明反应管包括：第一空腔部和第二空腔部；
所述第一空腔部的一端与所述进料管连接；所述第一空腔部的另一端与所述第二空腔部的一端连接；所述第二空腔部的另一端为自由端；所述第二空腔部自下至上呈漏斗形结构；
所述透明加热体包括加热棒；所述加热棒用于为所述透明反应管提供反应温度。
2.根据权利要求1所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述第二空腔部的高度占所述透明反应管的长度的5％～50％。
3.根据权利要求1所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述第一空腔部的内径与所述第二空腔部中的最大内径间的内径比为：1∶4～1∶10。
4.根据权利要求1所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述透明反应管本体还包括填充层；
所述第二空腔部的另一端与所述填充层接触。
5.根据权利要求1所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述透明加热体还包括：进油管、出油管和容纳腔；
所述进油管和所述出油管对角设置在所述透明加热体上；
所述加热棒置于所述容纳腔中，且与所述透明反应管本体接触。
6.根据权利要求5所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述透明加热体还包括：温度传感器和加热棒控制器；
所述温度传感器设置在所述容纳腔侧壁上；所述温度传感器用于检测所述容纳腔中的温度；
所述温度传感器与所述加热棒控制器电连接；所述加热棒控制器依据所述温度传感器检测得到的所述容纳腔中的温度控制所述加热棒的开闭。
7.根据权利要求1所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述进料管上设置有进气管；所述进气管用于为所述透明反应管本体提供反应用气体。
8.根据权利要求5所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述进油管和所述出油管上均设置有控制阀；
所述控制阀用于确定进/出所述容纳腔中的油量。
9.根据权利要求1所述的固定床用高压反应管，其特征在于，所述进料管上还设置有计时器；
所述计时器用于确定进料时长。
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