CN216260659U - 一种便于拆卸的多层组合催化床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便于拆卸的多层组合催化床，属于催化反应工程技术领域。所述催化床中的催化床顶层、N层催化床中间层、催化床底层按顺序通过螺栓和螺母连接，且每层催化床层外壁包覆一层丝网，顶盖通过螺栓和螺母安装在催化床顶层上部，热电偶插入催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层连接在一起后相应地在中间形成的测温通孔中。本实用新型所述催化床中的每一层催化床层都可以单独拆卸以便于更换其催化剂，同时每一层催化床层的中间设有放置热电偶的通孔，以便多点热电偶穿过测温，提高测温精确度。

Description

一种便于拆卸的多层组合催化床

技术领域

本实用新型涉及一种便于拆卸的多层组合催化床，属于催化反应工程技术领域。

背景技术

现有用于催化化学反应的分层催化床大多不可单独拆分。一种是每层直接固定在反应器内壁，在加工时即完成催化剂装填工作，之后反应不再进行更换或长时间后进行拆除更换，化工厂内大型催化反应器通常采取这种固定式催化床层，在大修期间进行催化床拆除更换催化剂。例如：中国专利CN1039539A公开的一种放热非均相合成方法中采用的就是固定式催化床层，如合成氨的方法中，合成气是在几个催化床层中以气体按轴向-径向或径向流动反应的，该反应气体是在倒数第二个催化床层出口被聚集的，然后被输送到位于反应器外的热回收系统，然后返回最后催化床层。另一种是催化床外壳为一个整体，虽然可将催化床整体取出，但各层之间无法拆分，更换下层催化剂时需将所有层取出一并更换，在小型实验中经常使用。例如中国专利CN110220207A公开的一种RCO催化床，包括反应箱，所述反应箱内由上而下依次设置有第一隔层和第二隔层，使得反应箱内由上而下依次形成有反应仓、进气仓和出气仓；所述第一隔层和第二隔层之间连接有方管回路器，所述方管回路器由多支空心方管阵列而成，所述空心方管的空心内腔连通反应仓和出气仓；所述反应仓中设置有若干组上下相对设置的加热反应装置，所述加热反应装置包括加热层和设置在该加热层下侧的催化剂床层，若干组所述加热反应装置和所述方管回路器的上端部的外侧设置有围板；围板外侧的第一隔层部分设置有通气孔。另外，上述两种反应床使用时的测温热电偶多横向插入反应床层间，如需多点测温，则需要在各层间均设置热电偶，取出催化床时需要先拆除热电偶。

实用新型内容

针对目前不可单独拆卸的催化床层存在的更换催化剂困难且测温点设置易受到催化床位置影响的问题，本实用新型提供一种便于拆卸的多层组合催化床，该催化床中的每一层催化床层都可以单独拆卸以便于更换其催化剂，同时每一层催化床层的中间设有放置热电偶的通孔，以便多点热电偶穿过测温，提高测温精确度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种便于拆卸的多层组合催化床，所述催化床包括顶盖、催化床顶层、N层催化床中间层、催化床底层以及丝网，其中N为正整数；

顶盖上加工有通孔和螺栓孔；

催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层的中间沿高度方向均加工有用于放置热电偶的测温通孔，测温通孔的孔径大于热电偶在测温通孔径向的尺寸，每层催化床层的外壁上均加工有通孔，通孔孔径小于所述催化床内部装填的催化剂粒径；催化床顶层以及每层催化床中间层的上部和下部均加工有螺栓孔，催化床底层的上部加工有螺栓孔；

按照催化床顶层、N层催化床中间层、催化床底层的顺序，通过螺栓和螺母将相邻两层催化床层固定连接，每层催化床层的内部装填有催化剂(不同催化床层的催化剂种类可以相同，也可以不相同)，同时在每层催化床层外壁上包覆一层丝网，顶盖和催化床顶层上部通过螺栓和螺母固定连接，热电偶插入催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层连接在一起后的测温通孔中。

进一步地，顶盖上还安装有吊耳，便于装吊。

进一步地，测温通孔的直径比热电偶在测温通孔径向的尺寸大2mm～4mm。

进一步地，催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层的的外壁上通孔的开孔率≥60％(即开孔的面积占对应催化床层外壁面积的60％以上)。

进一步地，催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层的高度相等，每层催化床层的高度优选为200mm～2000mm，相应地每层催化床层的容积更优选为0.0015m³～1.5m³。

进一步地，催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层内部装填的催化剂的高度为该层催化床层高度的50％～60％。

进一步地，N小于等于8。

有益效果：

本实用新型所述的多层组合催化床通过螺栓和螺母装配，安装及拆卸方便，能够实现各层催化床层的单独拆卸，便于更换不同催化床层中的催化剂，而且可以调控催化剂的装填量，增大催化剂与反应物的接触面积的同时使得催化剂在催化床内部分布更均匀，利于散热；在每层催化床层中间加工测温通孔用于放置热电偶，可以实现各点的准确测温，提高测温精确度。

附图说明

图1为实施例中所述便于拆卸的多层组合催化床的结构示意图。

其中，1-顶盖，2-催化床顶层，3-催化床中间层，4-催化床底层，5-吊耳，6-螺栓孔，7-测温通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

实施例1

一种便于拆卸的多层组合催化床，所述催化床包括顶盖1、催化床顶层2、四层催化床中间层3、催化床底层4以及丝网，如图1所示；

顶盖1上加工有通孔和螺栓孔6，并在顶盖1上安装吊耳；

催化床顶层2、四层催化床中间层3以及催化床底层4中，每层催化床层均是直径为100mm、高度为200mm以及容积为0.0015m³的圆柱体；每层催化床层的中间沿高度方向(或轴向)均加工有用于放置热电偶的测温通孔7，测温通孔7的孔径为16mm；每层催化床层的外壁上均加工有孔径为2.5mm的通孔，且每层催化床层的外壁上通孔的开孔率为60％；催化床顶层2以及每层催化床中间层3的上部和下部均加工有螺栓孔6，催化床底层4的上部加工有螺栓孔6；

按照催化床顶层2、四层催化床中间层3、催化床底层4的顺序，通过螺栓和螺母将相邻两层催化床层固定连接，每层催化床层的内部装填有粒径为3mm的NiO/Al₂O₃催化剂小球且每层催化床层内部装填一半容积的NiO/Al₂O₃催化剂小球(即每层催化床层内部装填的NiO/Al₂O₃催化剂小球的高度为100mm)，同时在每层催化床层外壁上包覆一层丝网，顶盖1和催化床顶层2上部通过螺栓和螺母固定连接，热电偶插入催化床顶层2、四层催化床中间层3以及催化床底层4连接在一起后的测温通孔7中。

将上述组装在一起后的多层组合催化床放入加氢反应器中，多层组合催化床的外径略小于加氢反应器内径5mm～10mm。在整个反应过程中，根据热电偶对不同位置的测温结果可知，组合在一起的整个圆柱催化床未出现局部温度过高的现象。通过气相色谱测定，加氢率达到95％。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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 (8)

1.一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：所述催化床包括顶盖、催化床顶层、N层催化床中间层、催化床底层以及丝网，其中N为正整数；

顶盖上加工有通孔和螺栓孔；

催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层的中间沿高度方向均加工有测温通孔，测温通孔的孔径大于热电偶在测温通孔径向的尺寸，每层催化床层的外壁上均加工有通孔，通孔孔径小于所述催化床内部装填的催化剂粒径；催化床顶层以及每层催化床中间层的上部和下部均加工有螺栓孔，催化床底层的上部加工有螺栓孔；

按照催化床顶层、N层催化床中间层、催化床底层的顺序，通过螺栓和螺母将相邻两层催化床层固定连接，每层催化床层的内部装填有催化剂，同时在每层催化床层外壁上包覆一层丝网，顶盖和催化床顶层上部通过螺栓和螺母固定连接，热电偶插入催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层连接在一起后的测温通孔中。

2.根据权利要求1所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：顶盖上还安装有吊耳。

3.根据权利要求1所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：测温通孔的直径比热电偶在测温通孔径向的尺寸大2mm～4mm。

4.根据权利要求1所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层的的外壁上通孔的开孔率≥60％。

5.根据权利要求1所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层的高度相等。

6.根据权利要求5所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层的高度均为200mm～2000mm，相应地每层催化床层的容积均为0.0015m³～1.5m³。

7.根据权利要求1所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：催化床顶层、N层催化床中间层以及催化床底层中，每层催化床层内部装填的催化剂的高度为该层催化床层高度的50％～60％。

8.根据权利要求1所述的一种便于拆卸的多层组合催化床，其特征在于：N小于等于8。

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