CN218573297U - 一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，涉及天然气处理厂硫黄回收用反应器的设计技术领域，包括：反应壳体、入口气体分布器、出口捕尘器；所述反应壳体内设有催化剂床层；所述反应壳体上设有过程气进口和过程气出口；所述入口气体分布器设置在过程气进口处，经过程气进口进入的过程气在入口气体分布器的作用下，均匀分布在催化剂床层上侧；所述出口捕尘器设置在过程气出口处，完成催化反应后的过程气在出口捕尘器的作用下，将带出的催化剂进行过滤后经过程气出口排出；本实用新型，结构简单实用，加工制造方便，成本低，入口气体分布均匀，催化剂利用率高，粉尘不易溢出，出口气体流通面积大，工程应用效果好。

Description

一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器

技术领域

本实用新型涉及天然气处理厂硫黄回收用反应器的设计技术领域，具体涉及一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

反应器在石油天然气领域中，在气体处理过程中具有较广的应用，但目前应用在石油天然气领域中的反应器，在入口处缺少相应的气体分散结构，导致进入反应器内部的气体分布不够均匀，从而导致未能充分反应，在出口处同样缺少相应的催化剂过滤结构，导致催化反应后的形成的粉层状的催化剂经出口直接排出，造成对下游冷凝冷却器的换热管的堵塞，影响其换热效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对目前应用在石油天然气领域中的反应器，在入口处缺少相应的气体分散结构，导致进入反应器内部的气体分布不够均匀，从而导致未能充分反应，在出口处同样缺少相应的催化剂过滤结构，导致催化反应后的形成的粉层状的催化剂经出口直接排出，造成对下游冷凝冷却器的换热管的堵塞，影响其换热效果的问题，提供了一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，在过程气进口处设置入口气体分布器、在过程气出口处设置出口捕尘器，克服气体分布不均匀和催化剂溢出的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，具体包括如下结构：

反应壳体，所述反应壳体内设有与过程气进行催化反应的催化剂床层；所述反应壳体上，且位于催化剂床层的上下两侧分别设有过程气进口和过程气出口；即所述反应壳体上方设有过程气进口，下方设有过程气出口，所述催化剂床层位于中部，经过程气进口进入的过程气在重力和推力作用下，向下移动经过催化剂床层时，与催化剂床层内的催化剂进行催化反应后，进而从过程气出口排出；

入口气体分布器，所述入口气体分布器设置在过程气进口处，经过程气进口进入的过程气在入口气体分布器的作用下，均匀分布在催化剂床层上侧；

出口捕尘器，所述出口捕尘器设置在过程气出口处，完成催化反应后的过程气在出口捕尘器的作用下，将带出的催化剂进行过滤后经过程气出口排出。

进一步地，所述反应壳体内部设有支撑梁，所述支撑梁上铺设有防止催化剂掉落的栅板和丝网；即支撑梁通过与反应壳体的有效连接对催化剂进行支撑，保证了有效的催化反应；优选地，所述支撑梁与反应壳体之间采用两边滑动进行固定，可有效解决温差膨胀问题；

所述催化剂床层位于支撑梁上方；

所述反应壳体一端设有催化剂粉尘卸料口；优选地，通过催化剂粉尘卸料口可以实现催化剂粉尘的卸料，同时在必要时，也能够实现催化剂的添加；同时，催化剂进行长时间催化反应后，会失去功效，可通过催化剂粉尘卸料口将催化剂排出，进行催化剂置换。

进一步地，所述过程气进口上设有入口法兰盖；

进一步地，所述入口气体分布器一端与入口法兰盖连接，入口气体分布器可随入口法兰盖的打开而取出；入口气体分布器取出后，可从过程气进口处向催化剂床层添加催化剂。

进一步地，针对于入口气体分布器的具体结构，根据气液量和入口管尺寸的不同，可以选用不同的结构。

进一步地，当气液量小，入口规格≤DN350时，选用如下结构：

入口气体分布器包括：立板、碎流板、分布筒；

所述立板一端与入口法兰盖下方连接，另一端与碎流板连接，所述碎流板底部开设有通孔；优选地，所述立板一端与入口法兰盖下方焊接，另一端与碎流板焊接；

所述分布筒套设在碎流板上，所述分布筒侧面设有分布孔；过程气分别从通孔和分布孔进入反应壳体内，均匀分布在催化剂床层上侧。

进一步地，所述立板为多个，沿碎流板圆周均布；优选地，所述立板共四个；

所述分布筒侧面设有两排分布孔，分布孔成倒三角形沿分布筒圆周均布。

进一步地，所述出口捕尘器包括：顶板、筋板和接管；

所述接管插设在过程气出口处，且接管上端面高于过程气出口端面；以保证，经顶板隔离掉的催化剂，在落入反应壳体底部时，依然不会经接管排出，而是沉积在反应壳体底部；

所述筋板两端分别与接管上端和顶板连接，所述顶板用于防止催化剂进入接管内；所述筋板为多个，沿接管圆周均布，筋板之间的间隙，供过程气进入接管内；需要说明的是，顶板能够极大程度上避免催化剂从竖直方向上进入接管内；而由于催化剂本身质量的原因，其一般不会随过程气从筋板之间的间隙进入接管内，换句话说，也就是仅有极少部分会进入到接管内，且由于量太少，因此同样不会对下游造成堵塞；且由于结构简单，制造成本低，性价比更高。

在使用时，过程气进口引入过程气，过程气通过入口分布器均匀分布在催化剂床层顶部，在催化剂床层作用下与过程气进行充分的催化反应，过程气出口将催化反应产生的过程气排出，过程气出口设有出口捕尘器，此结构可以防止气体排出时带出催化剂，避免对下游冷凝冷却器的换热管堵塞。

进一步地，当气液量大，入口规格＞DN350时，所述入口气体分布器选用如下结构：

入口气体分布器包括：拉筋和分布管；

所述拉筋一端与反应壳体内壁连接，另一端与分布管连接，所述分布管上开设有均布的圆孔；过程气从圆孔进入反应壳体内，均匀分布在催化剂床层上侧；优选地，所述拉筋一端与反应壳体内壁焊接，另一端与分布管焊接；

进一步地，所述分布管由两个半圆管横向拼接而成；

所述半圆管左右侧下部开设有周向长圆孔；因为长圆孔之间具有一定的夹角，因此，过程气从长圆孔进入反应壳体内后，可以均匀分布在催化剂床层上侧。

进一步地，反应壳体内壁上设有隔热衬里材料，用于保护反应壳体；

所述反应壳体内设有温度检测接口，通过温度检测接口对催化剂温度和过程气出口温度进行检测，从而自动调节过程气流量来控制反应器内过程气的催化反应。

即在反应过程中会产生高温，隔热衬里材料起到保护反应壳体的作用，同时通过温度检测接口对催化剂温度和过程气出口温度进行检测，从而自动调节流量来控制反应器内过程气的催化反应，以致既满足了工艺生产的要求，又起到对反应壳体的保护作用。

实进一步地，反应壳体上，且位于催化剂床层的下侧设有粉尘排污口，通过粉尘排污口可将沉积在反应壳体底部的催化剂进行清理；即为了防止粉化的催化剂堆积，可通过粉尘排污口将粉化的催化剂和瓷球排出。

与现有的技术相比本实用新型的有益效果是：

1、一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，包括：反应壳体、入口气体分布器、出口捕尘器；所述反应壳体内设有与过程气进行催化反应的催化剂床层；所述反应壳体上，且位于催化剂床层的上下两侧分别设有过程气进口和过程气出口；所述入口气体分布器设置在过程气进口处，经过程气进口进入的过程气在入口气体分布器的作用下，均匀分布在催化剂床层上侧；所述出口捕尘器设置在过程气出口处，完成催化反应后的过程气在出口捕尘器的作用下，将带出的催化剂进行过滤后经过程气出口排出；其结构简单实用，加工制造方便，成本低，入口气体分布均匀，催化剂利用率高，粉尘不易溢出，出口气体流通面积大，工程应用效果好。

2、一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，解决了现有催化剂利用率低，操作性差，对下游管线和设备造成极大危害的问题，有极高的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器的结果示意图；

图2为实施例一中入口气体分布器的结构示意图；

图3为实施例一出口捕尘器的结构示意图；

图4为实施例二中入口气体分布器的第一种结构示意图；

图5为实施例二中入口气体分布器的第二种结构示意图。

附图标记：1-反应壳体，2-入口气体分布器，3-过程气进口，4-隔热衬里材料，5-催化剂床层，6-支撑梁，7-过程气出口，8-出口捕尘器，9-粉尘排污口，10-催化剂粉尘卸料口，11-温度检测接口，12-碎流板，13-立板，14-分布筒，15-拉筋，16-分布管，17-半圆管，18-顶板，19-筋板，20-接管。

具体实施方式

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

反应器在石油天然气领域中，在气体处理过程中具有较广的应用，但目前应用在石油天然气领域中的反应器，在入口处缺少相应的气体分散结构，导致进入反应器内部的气体分布不够均匀，从而导致未能充分反应，在出口处同样缺少相应的催化剂过滤结构，导致催化反应后的形成的粉层状的催化剂经出口直接排出，造成对下游冷凝冷却器的换热管的堵塞，影响其换热效果。

本实施例针对于上述问题，提出了一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，在过程气进口处设置入口气体分布器、在过程气出口处设置出口捕尘器，克服气体分布不均匀和催化剂溢出的问题。

请参阅图1-3，一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，具体包括如下结构：

反应壳体1，所述反应壳体1内设有与过程气进行催化反应的催化剂床层5；所述反应壳体1上，且位于催化剂床层5的上下两侧分别设有过程气进口3和过程气出口7；即所述反应壳体1上方设有过程气进口3，下方设有过程气出口7，所述催化剂床层5位于中部，经过程气进口3进入的过程气在重力和推力作用下，向下移动经过催化剂床层5时，与催化剂床层5内的催化剂进行催化反应后，进而从过程气出口7排出；

入口气体分布器2，所述入口气体分布器2设置在过程气进口3处，经过程气进口3进入的过程气在入口气体分布器2的作用下，均匀分布在催化剂床层5上侧；

出口捕尘器8，所述出口捕尘器8设置在过程气出口7处，完成催化反应后的过程气在出口捕尘器8的作用下，将带出的催化剂进行过滤后经过程气出口7排出。

在本实施例中，具体的，所述反应壳体1内部设有支撑梁6，所述支撑梁6上铺设有防止催化剂掉落的栅板(图中未示出)和丝网(图中未示出)；即支撑梁通过与反应壳体1的有效连接对催化剂进行支撑，保证了有效的催化反应；优选地，所述支撑梁与反应壳体1之间采用两边滑动进行固定，可有效解决温差膨胀问题；

所述催化剂床层5位于支撑梁6上方；

所述反应壳体1一端设有催化剂粉尘卸料口10；优选地，通过催化剂粉尘卸料口10可以实现催化剂粉尘的卸料，同时，可以通过拆卸入口法兰盖和打开催化剂粉尘卸料口10两种形式实现催化剂的添加；催化剂进行长时间催化反应后，会失去功效，可通过催化剂粉尘卸料口10将催化剂排出，进行催化剂置换。

在本实施例中，具体的，所述过程气进口3上设有入口法兰盖；

在本实施例中，具体的，所述入口气体分布器2一端与入口法兰盖连接，入口气体分布器2可随入口法兰盖的打开而取出；入口气体分布器2取出后，可从过程气进口3处向催化剂床层5添加催化剂；即在本实施例中，无需从催化剂粉尘卸料口10进行催化剂添加。

在本实施例中，针对于入口气体分布器2的具体结构，根据气液量和入口管尺寸的不同，可以选用不同的结构。

优选地，当气液量小，入口规格≤DN350时，选用如下结构：

入口气体分布器2包括：立板13、碎流板12、分布筒14；

所述立板13一端与入口法兰盖下方连接，另一端与碎流板12连接，所述碎流板12底部开设有通孔；优选地，所述立板13一端与入口法兰盖下方焊接，另一端与碎流板12焊接；

所述分布筒14套设在碎流板12上，所述分布筒14侧面设有分布孔；过程气分别从通孔和分布孔进入反应壳体1内，均匀分布在催化剂床层5上侧。

在本实施例中，具体的，所述立板13为多个，沿碎流板12圆周均布；优选地，所述立板13共四个；

所述分布筒14侧面设有两排分布孔，分布孔成倒三角形沿分布筒14圆周均布。

在本实施例中，具体的，所述出口捕尘器8包括：顶板18、筋板19和接管20；

所述接管20插设在过程气出口7处，且接管20上端面高于过程气出口7端面；以保证，经顶板18隔离掉的催化剂，在落入反应壳体1底部时，依然不会经接管20排出，而是沉积在反应壳体1底部；

所述筋板19两端分别与接管20上端和顶板18连接，所述顶板18用于防止催化剂进入接管20内；所述筋板19为多个，沿接管20圆周均布，筋板19之间的间隙，供过程气进入接管20内；需要说明的是，本实施例中的顶板18，能够极大程度上避免催化剂从竖直方向上进入接管20内；而由于催化剂本身质量的原因，其一般不会随过程气从筋板19之间的间隙进入接管20内，换句话说，也就是仅有极少部分会进入到接管20内，且由于量太少，因此同样不会对下游造成堵塞；且由于结构简单，制造成本低，性价比更高。

在使用时，过程气进口3引入过程气，过程气通过入口分布器均匀分布在催化剂床层5顶部，在催化剂床层5作用下与过程气进行充分的催化反应，过程气出口7将催化反应产生的过程气排出，过程气出口7设有出口捕尘器8，此结构可以防止气体排出时带出催化剂，避免对下游冷凝冷却器的换热管堵塞。

实施例二

实施例二是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1、图4、图5，当气液量大，入口规格＞DN350时，所述入口气体分布器2选用如下结构：

请参阅图4，入口气体分布器2包括：拉筋15和分布管16；

所述拉筋15一端与反应壳体1内壁连接，另一端与分布管16连接，所述分布管16上开设有均布的圆孔；过程气从圆孔进入反应壳体1内，均匀分布在催化剂床层5上侧；优选地，所述拉筋15一端与反应壳体1内壁焊接，另一端与分布管16焊接；而催化剂的添加可以直接通过催化剂粉尘卸料口10实现。

在本实施中，具体的，请参阅图5，所述分布管16由两个半圆管17横向拼接而成；

所述半圆管17左右侧下部开设有周向长圆孔；因为长圆孔之间具有一定的夹角，因此，过程气从长圆孔进入反应壳体1内后，可以均匀分布在催化剂床层5上侧。

实施例三

实施例三是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1，反应壳体1内壁上设有隔热衬里材料4，用于保护反应壳体1；

所述反应壳体1内设有温度检测接口11，通过温度检测接口11对催化剂温度和过程气出口7温度进行检测，从而自动调节过程气流量来控制反应器内过程气的催化反应。

即在反应过程中会产生高温，隔热衬里材料4起到保护反应壳体1的作用，同时通过温度检测接口11对催化剂温度和过程气出口7温度进行检测，从而自动调节流量来控制反应器内过程气的催化反应，以致既满足了工艺生产的要求，又起到对反应壳体1的保护作用。

实施例四

实施例四是对实施例一的进一步说明，相同的部件这里不再赘述，请参阅图1，反应壳体1上，且位于催化剂床层5的下侧设有粉尘排污口9，通过粉尘排污口9可将沉积在反应壳体1底部的催化剂进行清理；即为了防止粉化的催化剂堆积，可通过粉尘排污口9将粉化的催化剂和瓷球排出。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

提供本背景技术部分是为了大体上呈现本实用新型的上下文，当前所署名的发明人的工作、在本背景技术部分中所描述的程度上的工作以及本部分描述在申请时尚不构成现有技术的方面，既非明示地也非暗示地被承认是本实用新型的现有技术。

Claims (10)

1.一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，包括：

反应壳体(1)，所述反应壳体(1)内设有与过程气进行催化反应的催化剂床层(5)；所述反应壳体(1)上，且位于催化剂床层(5)的上下两侧分别设有过程气进口(3)和过程气出口(7)；

入口气体分布器(2)，所述入口气体分布器(2)设置在过程气进口(3)处，经过程气进口(3)进入的过程气在入口气体分布器(2)的作用下，均匀分布在催化剂床层(5)上侧；

出口捕尘器(8)，所述出口捕尘器(8)设置在过程气出口(7)处，完成催化反应后的过程气在出口捕尘器(8)的作用下，将带出的催化剂进行过滤后经过程气出口(7)排出。

2.根据权利要求1所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述反应壳体(1)内部设有支撑梁(6)，所述支撑梁(6)上铺设有防止催化剂掉落的栅板和丝网；

所述催化剂床层(5)位于支撑梁(6)上方；

所述反应壳体(1)一端设有催化剂粉尘卸料口(10)。

3.根据权利要求2所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述过程气进口(3)上设有入口法兰盖；

所述入口气体分布器(2)一端与入口法兰盖连接，入口气体分布器(2)可随入口法兰盖的打开而取出；入口气体分布器(2)取出后，可从过程气进口(3)处向催化剂床层(5)添加催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述入口气体分布器(2)包括：立板(13)、碎流板(12)、分布筒(14)；

所述立板(13)一端与入口法兰盖下方连接，另一端与碎流板(12)连接，所述碎流板(12)底部开设有通孔；

所述分布筒(14)套设在碎流板(12)上，所述分布筒(14)侧面设有分布孔；过程气分别从通孔和分布孔进入反应壳体(1)内，均匀分布在催化剂床层(5)上侧。

5.根据权利要求4所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述立板(13)为多个，沿碎流板(12)圆周均布；

所述分布筒(14)侧面设有两排分布孔，分布孔成倒三角形沿分布筒(14)圆周均布。

6.根据权利要求2所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述入口气体分布器(2)包括：拉筋(15)和分布管(16)；

所述拉筋(15)一端与反应壳体(1)内壁连接，另一端与分布管(16)连接，所述分布管(16)上开设有均布的圆孔；过程气从圆孔进入反应壳体(1)内，均匀分布在催化剂床层(5)上侧。

7.根据权利要求6所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述分布管(16)由两个半圆管(17)横向拼接而成；

所述半圆管(17)左右侧下部开设有周向长圆孔。

8.根据权利要求1所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述出口捕尘器(8)包括：顶板(18)、筋板(19)和接管(20)；

所述接管(20)插设在过程气出口(7)处，且接管(20)上端面高于过程气出口(7)端面；

所述筋板(19)两端分别与接管(20)上端和顶板(18)连接，所述顶板(18)用于防止催化剂进入接管(20)内；

所述筋板(19)为多个，沿接管(20)圆周均布，筋板(19)之间的间隙，供过程气进入接管(20)内。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述反应壳体(1)内壁上设有隔热衬里材料(4)，用于保护反应壳体(1)；

所述反应壳体(1)内设有温度检测接口(11)，通过温度检测接口(11)对催化剂温度和过程气出口(7)温度进行检测，从而自动调节过程气流量来控制反应器内过程气的催化反应。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种带有入口气体分布器和出口捕尘器的反应器，其特征在于，所述反应壳体(1)上，且位于催化剂床层(5)的下侧设有粉尘排污口(9)，通过粉尘排污口(9)可将沉积在反应壳体(1)底部的催化剂进行清理。

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