CN217341282U - 一种连续酯化的固定床催化反应器 - Google Patents

Abstract

一种连续酯化的固定床催化反应器，包括锥形底盖、外壳、锥形顶盖、进气口、出气口、列管式加热器、一组填料层、一组外扩板和一组内聚板，进气口设置在锥形底盖上，出气口设置在锥形顶盖上，列管式加热器设置在外壳上，一组外扩板和一组内聚板平行设置，并且一组外扩板和一组内聚板均设置在外壳的内壁上，所述一组外扩板和一组内聚板间隔设置，所述外扩板和内聚板之间设有填料层。本实用新型的连续酯化的固定床催化反应器，采用折返状流动的气体，使得气体在经过列管式加热管时，气体能够均匀的与列管作用，并且气体在折返经过一组外扩板和一组内聚板是对气体具有一定的搅拌作用，此反应器反应温度控制均匀，提高了酯化的反应效率。

Description

一种连续酯化的固定床催化反应器

技术领域

本实用新型属于化工生产加工设备技术领域，具体地，涉及一种连续酯化的固定床催化反应器。

背景技术

固定床反应器指在反应器内装填颗粒状固体催化剂或固体反应物，形成一定高度的堆积床层，气体或液体物料通过颗粒间隙流过静止固定床层的同时，实现非均相反应过程。这类反应器的特点是充填在设备内的固体颗粒固定不动，有别于固体物料在设备内发生运动的移动床和流化床，又称填充床反应器。

现有技术中的固定反应器的结构：取热管螺旋缠绕在中心筒结构上，催化剂装填在换热管之间，反应介质轴向流过壳程时与催化剂接触发生反应，反应放热通过管内的换热介质移出。

但是现有固体床反应器工作时，气体从进气的一端进入，整体沿着反应器内部连续经过填料层，气体的流动为整体的上下式，没有气体之间的交换，因此酯化转化率较低，还需进一步提高。基于目前的情况，亟需一种具有较高酯化转化率的反应器。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种连续酯化的固定床催化反应器，解决了现有技术中的固定床反应器气体之间的流动性差，造成气体酯化率较低的问题。

技术方案：本实用新型提供了一种连续酯化的固定床催化反应器，包括锥形底盖、外壳、锥形顶盖、进气口、出气口、列管式加热器、一组填料层、一组外扩板和一组内聚板，所述外壳为两端开口的圆筒形结构，所述锥形底盖和锥形顶盖分别罩设在外壳的下端部和上端部，所述进气口设置在锥形底盖上，所述出气口设置在锥形顶盖上，所述列管式加热器设置在外壳上，所述一组外扩板和一组内聚板平行设置，并且一组外扩板和一组内聚板均设置在外壳的内壁上，所述一组外扩板和一组内聚板间隔设置，所述外扩板和内聚板之间设有填料层。本实用新型的连续酯化的固定床催化反应器，采用折返状流动的气体，使得气体在经过列管式加热管时，气体能够均匀的与列管作用，并且气体在折返经过一组外扩板和一组内聚板是对气体具有一定的搅拌作用，此反应器反应温度控制均匀，提高了酯化的反应效率。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述列管式加热器包括进水口、出水口、进水管、出水汇聚管和一组竖直列管，所述进水口设置在外壳上端部的外壁上，并且进水口和进水管连接，所述进水管设置在外壳上端的内壁上，所述出水口设置在外壳下端部的外壁上，并且出水口和出水汇聚管连接，所述出水汇聚管设置在外壳下端的内壁上，所述一组竖直列管的两端分别与进水管和出水汇聚管连接。通过在外壳的内部按照均匀的设置加列管，能够根据酯化的要求，控制酯化温度，并且不断流动的结构，使得列管内液体温度始终保持在稳定范围内。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述进水管和出水汇聚管的截面均为圆环形。环形的进水管和出水汇聚管能够与筒体的壳体内壁进行良好的连接，并且环形的进水管和出水汇聚管能够与环形阵列设置的一组列管匹配连接。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述一组竖直列管以外壳的中心为圆心按照环形阵列的方式设置。采用环形阵列设置的一组竖直列管，设置均匀，从而能够稳定的控制温度。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述外扩板包括一组连接杆和外扩圆形板，所述外扩圆形板和外壳同轴设置，所述一组连接杆的一端和外扩圆形板的外圆周连接，并且一组连接杆与外扩圆形板在同一平面上，所述一组连接杆以外扩圆形板的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述连接杆远离外扩圆形板的端部与外壳的内壁连接，所述一组连接杆之间设有气体间隙。外扩圆形板与内聚板的气体通道正对设置，这样穿过内聚板的气体会遇到外扩圆形板的阻挡，从而向四周扩散，并且从一组连接杆之间的气体间隙穿过，形成从中心向四周扩散的结构。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述内聚板为圆形板，并且内聚板的中心设有气体通孔，所述内聚板的外圆周和外壳的内壁连接。穿过一组连接杆的气体向上移动时，遇到内聚板的阻挡，只能通过气体通孔穿过，因此从四周向中心聚积的结构。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述锥形底盖和外壳之间、外壳和锥形顶盖之间均设有密封圈组件。设置的密封圈组件提高了锥形底盖和外壳之间、外壳和锥形顶盖之间的密封性能。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述密封圈组件包括密封垫圈、塑料支撑环和泛塞，所述塑料支撑环设置在塑料支撑环上，所述泛塞设置在塑料支撑环上。密封垫圈起到主体密封的作用，采用塑料材质支撑的塑料支撑环，具有良好的方变形能力，配合泛塞既起到密封的同时又具有良好的防变形能力。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述密封垫圈的截面为圆环形，并且密封垫圈的外圆周上设有U型凹槽一，所述塑料支撑环设置在U型凹槽一内。

进一步的，上述的连续酯化的固定床催化反应器，所述U型凹槽一的外圆周上设有U型凹槽二，所述泛塞设置在U型凹槽二内。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的连续酯化的固定床催化反应器，改变了传统的气体在壳体内自由移动的方式，通过设置的一组外扩板和一组内聚板，确保了壳体内气体流动的均衡性，设置的均匀布局的列管，能够稳定的进行温度的控制，保证反应在持续温度中运行，并且设有多个填料层，能够使得气体连续进行多次反应，提高了反应的效率。

附图说明

图1为本实用新型所述连续酯化的固定床催化反应器的外形结构示意图；

图2为本实用新型所述连续酯化的固定床催化反应器的内部结构示意图一；

图3为本实用新型所述连续酯化的固定床催化反应器的纵向剖面图；

图4为本实用新型所述连续酯化的固定床催化反应器的截面图一；

图5为本实用新型所述连续酯化的固定床催化反应器的截面图二；

图6为本实用新型所述外扩板的结构示意图；

图7为本实用新型所述内聚板的结构示意图；

图8为本实用新型所述密封圈组件的剖面图；

图9为本实用新型所述密封圈组件的外形结构示意图；

图10为本实用新型图8中A处的局部放大图。

图中：锥形底盖1、外壳2、锥形顶盖3、进气口4、出气口5、列管式加热器6、进水口61、出水口62、进水管63、出水汇聚管64、竖直列管65、填料层7、外扩板8、连接杆81、外扩圆形板82、气体间隙83、内聚板9、气体通孔91、密封圈组件10、密封垫圈101、塑料支撑环102、泛塞103、U型凹槽一104、U型凹槽二105。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、3所示的连续酯化的固定床催化反应器，包括锥形底盖1、外壳2、锥形顶盖3、进气口4、出气口5、列管式加热器6、一组填料层7、一组外扩板8和一组内聚板9，所述外壳2为两端开口的圆筒形结构，所述锥形底盖1和锥形顶盖3分别罩设在外壳2的下端部和上端部，所述进气口4设置在锥形底盖1上，所述出气口5设置在锥形顶盖3上，所述列管式加热器6设置在外壳2上，所述一组外扩板8和一组内聚板9平行设置，并且一组外扩板8和一组内聚板9均设置在外壳2的内壁上，所述一组外扩板8和一组内聚板9间隔设置，所述外扩板8和内聚板9之间设有填料层7。气体从下端的进气口4进入，在锥形底盖1、外壳2、锥形顶盖3构成的罐型箱体内向上移动，一次经过一组填料层7、一组外扩板8和一组内聚板9，由于一组外扩板8和一组内聚板9，气体的移动路径为从中心向边缘扩散，再从边缘向中心聚积，在从中心向外缘扩散的折返状路径，列管式加热器6在气体移动过程中进行温度的调节。

如图2、4、5所示的列管式加热器6包括进水口61、出水口62、进水管63、出水汇聚管64和一组竖直列管65，所述进水口61设置在外壳2上端部的外壁上，并且进水口61和进水管63连接，所述进水管63设置在外壳2上端的内壁上，所述出水口62设置在外壳2下端部的外壁上，并且出水口62和出水汇聚管64连接，所述出水汇聚管64设置在外壳2下端的内壁上，所述一组竖直列管65的两端分别与进水管63和出水汇聚管64连接。所述进水管63和出水汇聚管64的截面均为圆环形。所述一组竖直列管65以外壳2的中心为圆心按照环形阵列的方式设置。进水口61进水，充满进水管63后，进水管63内的水在重力作用下向下流入一组竖直列管65，一组竖直列管65下端部的水汇聚到出水汇聚管64，从出水口62向外流出，这样不断循环冲入流出的水流，能够保证反应器内的温度始终处于工作范围内。

如图6所示的外扩板8包括一组连接杆81和外扩圆形板82，所述外扩圆形板82和外壳2同轴设置，所述一组连接杆81的一端和外扩圆形板82的外圆周连接，并且一组连接杆81与外扩圆形板82在同一平面上，所述一组连接杆81以外扩圆形板82的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述连接杆81远离外扩圆形板82的端部与外壳2的内壁连接，所述一组连接杆81之间设有气体间隙83。

如图7所示的内聚板9为圆形板，并且内聚板9的中心设有气体通孔91，所述内聚板9的外圆周和外壳2的内壁连接。外扩圆形板82的截面积大于截面为圆形的气体通孔91的截面积，这样使得气体呈折返状。

如图8-10所示的锥形底盖1和外壳2之间、外壳2和锥形顶盖3之间均设有密封圈组件10。

上述结构中，所述密封圈组件10包括密封垫圈101、塑料支撑环102和泛塞103，所述塑料支撑环102设置在塑料支撑环102上，所述泛塞103设置在塑料支撑环102上。所述密封垫圈101的截面为圆环形，并且密封垫圈101的外圆周上设有U型凹槽一104，所述塑料支撑环102设置在U型凹槽一104内。所述U型凹槽一104的外圆周上设有U型凹槽二105，所述泛塞103设置在U型凹槽二105内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：包括锥形底盖（1）、外壳（2）、锥形顶盖（3）、进气口（4）、出气口（5）、列管式加热器（6）、一组填料层（7）、一组外扩板（8）和一组内聚板（9），所述外壳（2）为两端开口的圆筒形结构，所述锥形底盖（1）和锥形顶盖（3）分别罩设在外壳（2）的下端部和上端部，所述进气口（4）设置在锥形底盖（1）上，所述出气口（5）设置在锥形顶盖（3）上，所述列管式加热器（6）设置在外壳（2）上，所述一组外扩板（8）和一组内聚板（9）平行设置，并且一组外扩板（8）和一组内聚板（9）均设置在外壳（2）的内壁上，所述一组外扩板（8）和一组内聚板（9）间隔设置，所述外扩板（8）和内聚板（9）之间设有填料层（7）。

2.根据权利要求1所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述列管式加热器（6）包括进水口（61）、出水口（62）、进水管（63）、出水汇聚管（64）和一组竖直列管（65），所述进水口（61）设置在外壳（2）上端部的外壁上，并且进水口（61）和进水管（63）连接，所述进水管（63）设置在外壳（2）上端的内壁上，所述出水口（62）设置在外壳（2）下端部的外壁上，并且出水口（62）和出水汇聚管（64）连接，所述出水汇聚管（64）设置在外壳（2）下端的内壁上，所述一组竖直列管（65）的两端分别与进水管（63）和出水汇聚管（64）连接。

3.根据权利要求2所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述进水管（63）和出水汇聚管（64）的截面均为圆环形。

4.根据权利要求2或3所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述一组竖直列管（65）以外壳（2）的中心为圆心按照环形阵列的方式设置。

5.根据权利要求1或2所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述外扩板（8）包括一组连接杆（81）和外扩圆形板（82），所述外扩圆形板（82）和外壳（2）同轴设置，所述一组连接杆（81）的一端和外扩圆形板（82）的外圆周连接，并且一组连接杆（81）与外扩圆形板（82）在同一平面上，所述一组连接杆（81）以外扩圆形板（82）的中心为圆心按照环形阵列的方式设置，所述连接杆（81）远离外扩圆形板（82）的端部与外壳（2）的内壁连接，所述一组连接杆（81）之间设有气体间隙（83）。

6.根据权利要求5所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述内聚板（9）为圆形板，并且内聚板（9）的中心设有气体通孔（91），所述内聚板（9）的外圆周和外壳（2）的内壁连接。

7.根据权利要求1所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述锥形底盖（1）和外壳（2）之间、外壳（2）和锥形顶盖（3）之间均设有密封圈组件（10）。

8.根据权利要求7所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述密封圈组件（10）包括密封垫圈（101）、塑料支撑环（102）和泛塞（103），所述塑料支撑环（102）设置在塑料支撑环（102）上，所述泛塞（103）设置在塑料支撑环（102）上。

9.根据权利要求8所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述密封垫圈（101）的截面为圆环形，并且密封垫圈（101）的外圆周上设有U型凹槽一（104），所述塑料支撑环（102）设置在U型凹槽一（104）内。

10.根据权利要求9所述的连续酯化的固定床催化反应器，其特征在于：所述U型凹槽一（104）的外圆周上设有U型凹槽二（105），所述泛塞（103）设置在U型凹槽二（105）内。

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