CN218854246U - 径向床反应器及反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种径向床反应器及反应系统，涉及化工反应器的技术领域。本实用新型提供的一种径向床反应器，包括：主体、进气管和至少三个分隔件。主体内形成有反应腔，进气管设置于反应腔内，全部分隔件间隔设置于进气管的外壁与反应腔的内壁之间，相邻两个分隔件之间形成填充腔，进气管的侧壁以及分隔件上均设置有通孔。靠近反应腔内壁的分隔件与反应腔的内壁之间形成有集气通道，主体上开设出气口，出气口与集气通道连通。通过在反应腔内设置多个分隔件形成多个填充腔，使用时，可通过向不同的填充腔内填充不同的颗粒，实现径向床反应器功能的多样化，相比于现有技术，无需多个径向床反应器串联等，降低流程的复杂性以及设备成本。

Description

径向床反应器及反应系统

技术领域

本实用新型涉及化学反应器技术领域，尤其是涉及一种径向床反应器及反应系统。

背景技术

径向床反应器一种物料在反应器内，沿反应器径向流动的反应器，其具有流道短、流速低一级可降低催化剂床层压降的特点。

径向床反应器包括反应器主体，反应器主体内部形成“分气流道-颗粒床层-集气流道”的套式结构，流体首先进入到分气流道内，在分气流道内轴向流动的同时，穿过分气流道壁面的孔道进入与分气流道相邻的颗粒床层内；之后，流体在颗粒床层内径向穿过颗粒床层，与颗粒床层内的颗粒完成相继接触，最后通过集气流道汇集并流出床体。

现有的径向床反应器中，基于“分气流道-颗粒床层-集气流道”的套式结构，只能实现一种处理功能，然而待处理废气中往往含有多种有害成分，如果想要实现对废气的完全处理需要多个径向床反应器串联使用，这就增加了流程的复杂性以及设备成本。

实用新型内容

（一）本实用新型所要解决的问题是：现有径向床反应器仅具有单一处理功能。

（二）技术方案

本实用新型一方面实施例提供了一种径向床反应器，包括：主体、进气管和至少三个分隔件；

所述主体内形成有反应腔，所述进气管设置于所述反应腔内，所述进气管与待处理废气的气源连通；全部所述分隔件间隔设置于所述进气管的外壁与所述反应腔的内壁之间，相邻两个所述分隔件之间形成填充腔，所述进气管的侧壁以及所述分隔件上均设置有通孔；

靠近所述反应腔内壁的分隔件与所述反应腔的内壁之间形成有集气通道，所述主体上开设出气口，所述出气口与所述集气通道连通。

进一步的，所述进气管一端与所述反应腔的内壁相抵，另一端伸出所述反应腔并形成进气口，所述进气口与待处理废气的气源连通。

进一步的，所述反应腔的中心位于所述进气管的轴线上。

进一步的，所述进气管侧壁上设置有多个通孔，且全部的通孔均匀分布于所述进气管的侧壁上；

所述分隔件上设置有多个通孔，且全部所述通孔均匀分布于所述分隔件上。

进一步的，所述分隔件为约翰逊网。

进一步的，所述主体上还设有多个进料口和多个出料口，所述进料口、所述出料口和所述填充腔一一对应设置；

所述进料口和所述出料口分别与对应的所述填充腔连通。

进一步的，所述进料口设于所述填充腔的顶部，所述出料口设于所述填充腔的底部。

进一步的，所述径向床反应器包括四个所述分隔件，四个所述分隔件间隔设置于所述进气管的外壁与所述反应腔的内壁之间，且在所述反应腔内形成三个所述填充腔，沿所述进气管的外壁至所述反应腔的内壁的方向，三个所述填充腔分别为第一填充腔、第二填充腔和第三填充腔；

所述第一填充腔为除尘腔，所述第二填充腔为均流腔，所述第三填充腔为反应腔。

进一步的，所述第一填充腔内填充有用于除尘的除尘颗粒，所述第二填充腔内填充有用于均流的均流颗粒。

本实用新型另一方面实施例还提供了一种反应系统，包括上述任一实施例所述的径向床反应器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种径向床反应器，包括：主体、进气管和至少三个分隔件。所述主体内形成有反应腔，所述进气管设置于所述反应腔内，所述进气管与待处理废气的气源连通；全部所述分隔件间隔设置于所述进气管的外壁与所述反应腔的内壁之间，相邻两个所述分隔件之间形成填充腔，所述进气管的侧壁以及所述分隔件上均设置有通孔。靠近所述反应腔内壁的分隔件与所述反应腔的内壁之间形成有集气通道，所述主体上开设出气口，所述出气口与所述集气通道连通。

通过在反应腔内设置多个分隔件形成多个填充腔，使用时，可通过向不同的填充腔内填充不同的颗粒，实现径向床反应器功能的多样化，相比于现有技术，无需多个径向床反应器串联等，降低流程的复杂性以及设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的径向床反应器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种径向床反应器的结构示意图。

图标：1-主体；11-反应腔；12-填充腔；121-第一填充腔；122-第二填充腔；123-第三填充腔；13-集气通道；14-出气口；15-进料口；16-出料口；

2-进气管；21-进气口；

3-分隔件。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“连接”和“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连；可以是机械连接，也可以是电连接。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。

如图1和图2所示，本实用新型一方面实施例提供了一种径向床反应器，包括：主体1、进气管2和至少三个分隔件3；所述主体1内形成有反应腔11，所述进气管2设置于所述反应腔11内，所述进气管2与待处理废气的气源连通；全部所述分隔件3间隔设置于所述进气管2的外壁与所述反应腔11的内壁之间，相邻两个所述分隔件3之间形成填充腔12，所述进气管2的侧壁以及所述分隔件3上均设置有通孔。靠近所述反应腔11内壁的分隔件3与所述反应腔11的内壁之间形成有集气通道13，所述主体1上开设出气口14，所述出气口14与所述集气通道13连通。

本实施例提供的径向床反应器，包括主体1、进气管2和分隔件3。主体1内形成有用于反应的反应腔11，进气管2与待处理废气的气源连通，并用于向反应腔11内通入待处理废气；分隔件3设置于进气管2与反应腔11的内壁之间，用于在反应腔11内形成多个填充腔12，如当分隔件3为三个时，形成有两个填充腔12，当分隔件3为四个时，形成有四个填充腔12。填充腔12内可通过填充不同的颗粒或者反应器件起到不同的功能，如，当需要在反应前除去待处理废气中的粉尘时，可在填充腔12内填充除尘颗粒，也可以设置如布袋除尘器等结构。分隔件3可通过多孔板首尾连接形成，分隔件3形状可根据反应腔11的外形设计，可以为环形、框形、锥形或者台形（圆台）等的封闭结构，如反应腔11为圆柱体时，分隔件3呈环状，反应腔11为长方体时，分隔件3为框型。多个分隔件3的大小依次递增设置，以使全部分隔件3能够以套设的方式，设置于进气管2的外围，并呈径向分布。进气管2以及分隔件3上均设置有通孔，使待处理废气能够向在反应腔11内流动。靠近所述反应腔11内壁的分隔件3与所述反应腔11的内壁之间形成有集气通道13，气体流过全部填充腔12后进入到集气通道13内，再由主体1上的出气口14离开集气通道13。

在本实施例中，使用时，将待处理废气通入到进气管2内，待处理废气在进气管2内沿进气管2的轴向方向运动，之后通过设置在进气管2侧壁上的通孔进入到填充腔12内，沿着反应腔11的径向方向，依次穿过全部的填充腔12，最后进入到集气通道13内，最后由出气口14离开。本实施例提供的径向床反应器，在反应腔11内设置多个分隔件3形成多个填充腔12，使用时，可通过向不同的填充腔12内填充不同的颗粒，实现径向床反应器功能的多样化，相比于现有技术，无需多个径向床反应器串联等，降低流程的复杂性以及设备成本。

如图1和图2所示，所述进气管2一端与所述反应腔11的内壁相抵，另一端伸出所述反应腔11并形成进气口21，所述进气口21与待处理废气的气源连通。

在本实施例中，进气管2直接插于反应腔11内，使待处理废气能够更加均匀的通过各填充腔12，使接触更加彻底。进气管2远离反应腔11的一端伸出反应腔11，并在端部形成进气口21，进气口21与待处理废气的气源连通。将进气口21设置于主体1外，能够便于改变进气口21的结构，方便与待处理废气的气源连通。

本实施例中，待处理废气的气源连通可以为储气罐，可以为一些生产系统或者反应系统中的尾气收集装置等，待处理废气的气源通过管路与进气口21连通，可选的，可以在进气口21处设置法兰等结构，配合螺栓等结构，与待处理废气的气源。

如图1和图2所示，所述反应腔11的中心位于所述进气管2的轴线上。

本实施例中，将反应腔11的中心设于所述进气管2的轴线上，使进气管2位于反应腔11的中心，使待处理废气向任意方向流动时都能够充分与填充腔12内的颗粒接触。

在本实施例中，如，反应腔11呈球形时，反应腔11的球心位于进气管2的轴线上；当反应腔11为立方体时，反应腔11的中心位于进气管2的轴线上。

如图1和图2所示，所述进气管2侧壁上设置有多个通孔，且全部的通孔均匀分布于所述进气管2的侧壁上。所述分隔件3上设置有多个通孔，且全部所述通孔均匀分布于所述分隔件3上。

本实施例提供的径向床反应器，进气管2上的通孔以及分隔件3上的通孔均均匀分布，能够避免在反应腔11内形成局部死区，使待处理废气能够与填充腔12内的颗粒更加充分接触。

可选的，本实施例中，分隔件3为约翰逊网。

其中，约翰逊网分为管状和板状两种，本实施例中为管状。

本实用新型实施例提供的径向床反应器，如图1和图2所示，所述主体1上还设有多个进料口15和多个出料口16，所述进料口15、所述出料口16和所述填充腔12一一对应设置。所述进料口15和所述出料口16分别与对应的所述填充腔12连通。

在本实施例中，每个填充腔12均对应设置有一个进料口15和出料口16，填充腔12内填充有功能性的颗粒，颗粒通过进料口15填充至填充腔12内，再由出料口16排出填充腔12，由于每个填充腔12均对应设置有进料口15和出料口16，当需要更换某一填充腔12内的颗粒时，仅需打开对应的进料口15和出料口16即可，操作简单方便。

可选的，进料口15和出料口16可通过法兰封闭。

优选的，如图1和图2所示，所述进料口15设于所述填充腔12的顶部，所述出料口16设于所述填充腔12的底部。

在本实施例中，将出料口16设置在填充腔12的底部，当需要排出填充腔12内的颗粒时，将出料口16打开，填充腔12内的颗粒能够在重力的作用下自行排出。进料口15设置在填充腔12的顶部，在向填充腔12内填充颗粒时，能够便于观察填充腔12内颗粒的填充情况，判断填充量等。

根据本实用新型实施例提供的径向床反应器，如图1和图2所示，所述径向床反应器包括四个所述分隔件3，四个所述分隔件3间隔设置于所述进气管2的外壁与所述反应腔11的内壁之间，且在所述反应腔11内形成三个所述填充腔12，沿所述进气管2的外壁至所述反应腔11的内壁的方向，三个所述填充腔12分别为第一填充腔121、第二填充腔122和第三填充腔123。所述第一填充腔121为除尘腔，所述第二填充腔122为均流腔，所述第三填充腔123为反应腔11。

在本实施例中，径向床反应器包括四个分隔件3，四个分隔件3用于形成三个填充腔12，三个填充腔12分别用于实现除尘、均流和反应功能。

本实施例中，靠近进气管2的分隔件3包覆于进气管2上，能够避免颗粒影响进气管2排气，同时还不会占用反应腔11内的空间。三个所述填充腔12，沿所述进气管2的外壁至所述反应腔11的内壁的方向，三个所述填充腔12分别为第一填充腔121、第二填充腔122和第三填充腔123。所述第一填充腔121为除尘腔，用于脱除待处理废气中的粉尘，所述第二填充腔122为均流腔，用于将除尘后的待处理废气均流，使其更加均匀的进入到反应腔11内，所述第三填充腔123为反应腔11。通过设置除尘腔，能够避免粉尘进入到反应腔11内，影响反应的正常进行，而由于待反应废气经除尘腔除尘后，其流态可能会发生变化，不利于后续反应的正常进行，通过设置均流腔，改变压降和气速分布，使经过除尘后的待反应废气能够均匀的进入到反应腔11内。

在本实施例中，因设置四个分隔件3、形成三个填充腔12，在满足需求的同时，还能够控制成本，故而以设置四个分隔件3、形成三个填充腔12作为较佳的实施例，实际使用时，可根据自身需求设置更多的分隔件3，如五个、六个等，也可以设置三个分隔件3。

如图1和图2所示，所述第一填充腔121内填充有用于除尘的除尘颗粒，所述第二填充腔122内填充有用于均流的均流颗粒。

可选的，还可以通过在第一填充腔121内设置布袋除尘器的方式进行除尘，在第二填充腔122内设置均流器的方式进行均流。

根据本实用新型实施例提供的反应系统，以脱除待处理废气中的硝化物为例。待处理废气可以为二氧化碳、一氧化碳气体等。如图1和图2所示，其中，箭头方向为气体流动方向。径向床反应器内通过设置四个约翰逊网共形成三个填充腔12，分别为第一填充腔121、第二填充腔122和第三填充腔123。第一填充腔121为除尘腔，用于脱除待处理废气中的粉尘，第一填充腔121内填充有除尘颗粒，可选的，除尘颗粒可以为硅石颗粒、砾石颗粒、陶瓷颗粒、焦炭颗粒或者玻璃屑等，待处理废气通过进气管2端部的进气孔进入到进气管2内，并沿进气管2的轴向方向流动，之后，待处理废气穿过设置在进气管2侧壁上的通孔，以及穿过靠近进气管2的约翰逊网，之后进入到第一填充腔121内，第一填充腔121内的除尘颗粒对待处理废气进行脱除处理，经过除尘的待处理废气依次穿过两层约翰逊网进入到第二填充腔122内，第二填充腔122内设置有用于均流的均流颗粒，均流颗粒为惰性颗粒，能够避免与待处理废气发生反应，惰性颗粒可以为硅石颗粒、砾石颗粒、陶瓷颗粒或者焦炭颗粒等。通过惰性颗粒均流后，经过脱尘的待处理废气再次穿过两层约翰逊网进入到第三填充腔123内，第三填充腔123内填充有用于脱硝的脱硝颗粒，脱硝颗粒可以为氨类催化剂颗粒、由石灰粉、铁粉、氧化锰、氧化铈、氧化钴等组成的颗粒，其组分为本领域公知的现有技术。待处理废气经过脱硝后，穿过第四层约翰逊网，进入到集气通道13内，再由出气口14排出反应腔11。

本实用新型另一方面实施例还提供了一种反应系统，所述反应系统包括上述任一实施例所述的径向床反应器。

本实施例提供的反应系统包括上述径向床反应器的全部优点，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种径向床反应器，其特征在于，包括：主体（1）、进气管（2）和至少三个分隔件（3）；

所述主体（1）内形成有反应腔（11），所述进气管（2）设置于所述反应腔（11）内，所述进气管（2）与待处理废气的气源连通；全部所述分隔件（3）间隔设置于所述进气管（2）的外壁与所述反应腔（11）的内壁之间，相邻两个所述分隔件（3）之间形成填充腔（12），所述进气管（2）的侧壁以及所述分隔件（3）上均设置有通孔；

靠近所述反应腔（11）内壁的分隔件（3）与所述反应腔（11）的内壁之间形成有集气通道（13），所述主体（1）上开设出气口（14），所述出气口（14）与所述集气通道（13）连通。

2.根据权利要求1所述的径向床反应器，其特征在于，所述进气管（2）一端与所述反应腔（11）的内壁相抵，另一端伸出所述反应腔（11）并形成进气口（21），所述进气口（21）与待处理废气的气源连通。

3.根据权利要求2所述的径向床反应器，其特征在于，所述反应腔（11）的中心位于所述进气管（2）的轴线上。

4.根据权利要求1所述的径向床反应器，其特征在于，所述进气管（2）侧壁上设置有多个通孔，且全部的通孔均匀分布于所述进气管（2）的侧壁上；

所述分隔件（3）上设置有多个通孔，且全部所述通孔均匀分布于所述分隔件（3）上。

5.根据权利要求4所述的径向床反应器，其特征在于，所述分隔件（3）为约翰逊网。

6.根据权利要求1所述的径向床反应器，其特征在于，所述主体（1）上还设有多个进料口（15）和多个出料口（16），所述进料口（15）、所述出料口（16）和所述填充腔（12）一一对应设置；

所述进料口（15）和所述出料口（16）分别与对应的所述填充腔（12）连通。

7.根据权利要求6所述的径向床反应器，其特征在于，所述进料口（15）设于所述填充腔（12）的顶部，所述出料口（16）设于所述填充腔（12）的底部。

8.根据权利要求1-7任一项所述的径向床反应器，其特征在于，所述径向床反应器包括四个所述分隔件（3），四个所述分隔件（3）间隔设置于所述进气管（2）的外壁与所述反应腔（11）的内壁之间，且在所述反应腔（11）内形成三个所述填充腔（12），沿所述进气管（2）的外壁至所述反应腔（11）的内壁的方向，三个所述填充腔（12）分别为第一填充腔（121）、第二填充腔（122）和第三填充腔（123）；

所述第一填充腔（121）为除尘腔，所述第二填充腔（122）为均流腔，所述第三填充腔（123）为反应腔（11）。

9.根据权利要求8所述的径向床反应器，其特征在于，所述第一填充腔（121）内填充有用于除尘的除尘颗粒，所述第二填充腔（122）内填充有用于均流的均流颗粒。

10.一种反应系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的径向床反应器。

Images