CN219129208U - 氢化反应用的反应装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种氢化反应用的反应装置，涉及化工生产设备技术领域。其技术要点是：包括反应筒体，反应筒体内设有水平转轴，水平转轴的一端与反应筒体连接，水平转轴的另一端与驱动电机连接；水平转轴的外侧通过连接杆与浸取笼连接，浸取笼内装填有多孔催化剂；反应筒体的顶部设有溶液加入口和氢气加入口，反应筒体的底部设有产物排出口，氢气加入口内设有自动补气组件。浸取笼中多孔催化剂可吸附反应筒体的氢气，然后在驱动电机的驱动下没入反应筒体内的原料溶液中，从而提高了氢气与原料溶液的接触面积，提高了氢化反应的效率。

Description

氢化反应用的反应装置

技术领域

本申请涉及化工生产设备技术领域，尤其涉及一种氢化反应用的反应装置。

背景技术

氢化反应是十分重要的化学、化工反应，在涉及多个品种的化学品、中间体生产过程中，氢化反应都不可或缺。经典的氢化反应都在氢化反应釜中，通入一定压力的氢气，在催化剂和一定的温度下，将不饱和化合物催加氢，得到饱和化合物或低不饱合度的化合物。氢化反应在大化工上也不乏应用，例如石油化工业的催化重整－催化氢化工艺，植物油脂的催化氢化及生物柴油的催化氢化过程。而氢气的注入口一般位于氢化反应容器的顶部，注入的氢气与原料溶液的接触面积有限，以至于原料溶液对氢气的吸收效率偏低，这也导致了氢气与原料溶液的反应速率受限。

实用新型内容

本申请提供一种氢化反应用的反应装置，可提高氢气与原料溶液的接触面积，从而提高反应的速率。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种氢化反应用的反应装置，包括水平放置的反应筒体，所述反应筒体内同轴设有水平转轴，所述水平转轴的一端与所述反应筒体内的一端转动连接，所述水平转轴的另一端贯穿所述反应筒体的另外一端后与驱动电机的输出端固定连接，且所述水平转轴与其所贯穿的所述反应筒体端部转动连接，所述驱动电机的外壳通过支架与所述反应筒体固定连接；所述水平转轴的外侧通过连接杆与浸取笼连接，所述浸取笼内装填有多孔催化剂；所述反应筒体的顶部设有溶液加入口和氢气加入口，所述反应筒体的底部设有产物排出口，所述氢气加入口上设有自动补气组件。

进一步地，所述浸取笼的数量为两个，两个所述浸取笼关于所述水平转轴对称设置。

进一步地，所述浸取笼的直径与其相连的连接杆长度的总和小于所述反应筒体的半径。

进一步地，所述自动补气组件包括第一气管，所述第一气管的下端与所述反应筒体固定连接，所述第一气管的上端与第二气管的下端固定连接，所述第二气管内设有移动单元，所述第一气管的一侧设有位置检测单元，所述位置检测单元可检测到所述移动单元的位置变化，所述第二气管远离所述第一气管一端通过气泵与气源连接，所述位置检测单元与所述第二气管所连的气泵之间电性连接。

进一步地，所述移动单元包括安装环，所述安装环设在所述第二气管内且两者同轴设置，所述安装环与所述第二气管内壁固定连接，所述安装环的下侧设有移动块，所述安装环与所述移动块之间通过弹簧连接。

进一步地，所述弹簧的数量为两个，两个所述弹簧在所述安装环下侧对称设置。

进一步地，所述位置检测单元包括套管，所述套管内插设有位置检测传感器的探头穿过所述第一气管的管壁位于所述第一气管内，所述位置检测传感器的信号输出端与所述第二气管所连的气泵之间电性连接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过溶液加入口向反应筒体加入原料溶液后，通过氢气加入口向反应筒体内加入氢气，待氢气充满反应筒体后，静置一段时间确保浸取笼中的多孔催化剂充分吸附氢气，使氢气负载在多孔催化剂内，然后启动驱动电机，驱使水平转轴转动，从而调整浸取笼的位置，使浸取笼没入反应筒体内的原料溶液中，此时催化剂载体上吸附的氢气会完全与原料溶液接触，大大的提高了氢气与原料溶液的接触面积，从而加快了氢气与原料溶液的反应速率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的整体结构示意图；

图2是本申请反应筒体的内部结构示意图；

图3是本申请中浸取笼的内部结构示意图；

图4是本申请自动补气组件的结构示意图。

附图标记：1、反应筒体；2、水平转轴；3、驱动电机；4、支架；5、连接杆；6、浸取笼；7、多孔催化剂；8、溶液加入口；9、氢气加入口；10、产物排出口；11、自动补气组件；111、第一气管；112、第二气管；113、移动单元；1131、安装环；1132、移动块；1133、弹簧；114、位置检测单元；1141、套管；1142、位置检测传感器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本申请保护的范围。

如图1、图2和图3所示，为本申请所披露的一种氢化反应用的反应装置，包括水平放置的反应筒体1，反应筒体1内同轴设有水平转轴2，水平转轴2的一端与反应筒体1内的一端转动连接，水平转轴2的另一端贯穿反应筒体1的另外一端后与驱动电机3的输出端固定连接，且水平转轴2与其所贯穿的反应筒体1端部转动连接，驱动电机3的外壳通过支架4与反应筒体1固定连接；水平转轴2的外侧通过连接杆5与浸取笼6连接，浸取笼6内装填有多孔催化剂7；反应筒体1的顶部设有溶液加入口8和氢气加入口9，反应筒体1的底部设有产物排出口10，氢气加入口9上设有自动补气组件11。

以上实施例中，多孔催化剂7为现有技术中的骨架镍催化剂，其内部具有很多微孔，是以多孔金属形态出现的金属催化剂，镍催化剂可以吸附氢气，并将氢气裂解成氢原子使其与原料溶液快速进行结合反应。本申请反应筒体1上的溶液加入口8可向反应筒体1内添加原料，氢气加入口9可向反应筒体1内补充氢气，产物排出口10可将氢化反应后的产物排出，氢气加入口9上的自动补气组件11可在反应筒体1内的氢气变少时向反应筒体1内自动补充氢气。

本申请的反应装置在实际使用时，先通过溶液加入口8在反应筒体1内加入到达其中心点位置的原料溶液，然后通过氢气加入口9向反应筒体1内充满氢气，此时通过连接杆5与水平转轴2连接的位于原料溶液的液面上方的浸取笼6，浸取笼6中的多孔催化剂7会充分吸附反应筒体1内的氢气，接着启动驱动电机3驱动水平转轴2转动，从而带着浸取笼6也跟着转动，当浸取笼6完全没入原料溶液内后，此时原料溶液会充满多孔催化剂7并与其吸附的氢元素充分接触发生氢化反应，加上原料溶液表面与其所接触的氢气进行的氢化反应，大大的提高了氢气与原来溶液的反应效率，同时也提高了氢气与原料溶液的接触面积。当多孔催化剂7上的氢元素反应完后，重新通过驱动电机3调整浸取笼6的位置，使多孔催化剂7可以重新吸附氢气，然后继续上述操作，当反应筒体1内的氢气被消耗到一定程度时会触发自动补气组件11向反应筒体1内重新补充氢气。

进一步地，如图2所示，浸取笼6的数量为两个，两个浸取笼6关于水平转轴2对称设置。

以上实施例中，两个浸取笼6内均装满多孔催化剂7，这样在其中一个浸取笼6吸附氢气时，另一个浸取笼6便可没入原料溶液中，让其吸附的氢气与原料溶液进行氢化反应，这样相较于单个浸取笼6，减少了浸取笼6第二次吸附氢气时原料溶液等待新的氢气的时间，提高了氢化反应产物的生产效率。

进一步地，如图2所示，浸取笼6的直径与其相连的连接杆5长度的总和小于反应筒体1的半径。

以上实施例中，通过上述设置可避免浸取笼6在转动的过程剐蹭到反应筒体1的内壁，同时可保证浸取笼6没入原料溶液后，原料溶液可以从不同方向均匀的进入浸取笼6内的多孔催化中。

进一步地，如图4所示，自动补气组件11包括第一气管111，第一气管111的下端与反应筒体1固定连接，第一气管111的上端与第二气管112的下端固定连接，第二气管112内设有移动单元113，第一气管111的一侧设有位置检测单元114，位置检测单元114可检测到移动单元113的位置变化，第二气管112远离第一气管111一端通过气泵与气源连接，位置检测单元114与第二气管112所连的气泵之间电性连接。

以上实施例中，需要向反应筒体1内充入氢气时，厂内的氢气源的氢气可通过气泵利用输气管路从第二气道112内送入反应筒体1，此时的氢气具有一定压力因此可顶开第二气管112中的移动单元113，顺利进入反应筒体1内，当反应筒体1内的氢气填满后，关闭气泵即可，此时的移动单元113会自动复位堵住第二气管112，随着反应筒体1内氢化反应的进行，反应筒体1内的氢气会减少，从而在反应筒体1内形成负压，当负压达到一定程度时，会使移动单元113重新沿着第二气管112向第一气管111移动，当移动单元113被位置检测单元114检测到后，会向气泵传送启动信号，气泵开始工作向反应筒体1内输送新的氢气，由于此时是补充氢气，因此充气压力远小于初始的充气压力，当反应筒体1内的氢气压力恢复后，驱使移动单元113运动的力也会消失，移动单元113会重新复位封闭第二气管112，位置检测单元114检测不到移动单元113后会向气泵发送关闭信号，此时的气泵便会停止工作，降低了人工监测反应筒体1内氢气压力以及补充氢气的工作强度。

进一步地，如图4所示，移动单元113包括安装环1131，安装环1131设在第二气管112内且两者同轴设置，安装环1131与第二气管112内壁固定连接，安装环1131的下侧设有移动块1132，安装环1131与移动块1132之间通过弹簧1133连接。

以上实施例中，本申请中的弹簧1133弹力小于初始加入氢气的压力，这样在向反应筒体1内利用气泵进行首次充气时，压力较高的氢气便会推着与弹簧1133相连的移动块1132移动，当移动块1132移出第二气管112后，氢气便可顺利的加入反应筒体1内。同时本申请中的弹簧1133弹力小于后续补充氢气时氢气压力，这样在后续利用气泵向反应筒体1内补充氢气时，当反应筒体1内氢气充满后，弹簧1133便可带着移动块1132复位重新堵住第二气管112。检测单元114便无法监测到复位后的移动块1132位置，此时便会向气泵传送关闭的信号，与第二气管112固定连接的安装环1131可为弹簧1133提供安装的基础。

进一步地，如图4所示，弹簧1133的数量为两个，两个弹簧1133在安装环1131下侧对称设置。

以上实施例中，设置两个弹簧1133可使移动块1132移动的过程受力更加均衡，从而平稳移动。

进一步地，如图4所示，位置检测单元114包括套管1141，套管1141内插设有位置检测传感器1142的探头穿过第一气管111的管壁位于第一气管111内，位置检测传感器1142的信号输出端与第二气管112所连的气泵之间电性连接。

以上实施例中，套管1141可保护位置检测传感器1142不受外界环境的影响，提高位置检测传感器1142的使用寿命，位置检测传感器1142探头到第一气管111上端的距离小于移动块1132可在第一气管111内的移动距离，这样可确保位置检测传感器1142的探头监测到移动块1132。位置检测传感器1142与第二气管112所连的气泵电性连接，这样方便位置检测传感器1142向气泵传送控制信号。可在气泵或者位置检测传感器1142上设置处理器用来将位置检测传感器1142监测到的信号转化为气泵开启和关闭的信号。

本实施例的实施原理为：使用时，先通过溶液加入口8在反应筒体1内加入到达其中心点位置的原料溶液，然后通过氢气加入口9向反应筒体1内充满氢气，此时通过连接杆5与水平转轴2连接的位于原料溶液的液面上方的浸取笼6，浸取笼6中的多孔催化剂7会充分吸附反应筒体1内的氢气，接着启动驱动电机3驱动水平转轴2转动，从而带着浸取笼6也跟着转动，当浸取笼6完全没入原料溶液内后，此时原料溶液会充满多孔催化剂7并与其吸附的氢元素充分接触发生氢化反应，加上原料溶液表面与其所接触的氢气进行的氢化反应，大大的提高了氢气与原来溶液的反应效率。当多孔催化剂7上的氢元素反应完后，重新通过驱动电机3调整浸取笼6的位置，使多孔催化剂7可以重新吸附氢气，然后继续上述操作，当反应筒体1内的氢气被消耗到一定程度时，反应筒体1内形成负压，当负压达到一定程度时，会使移动块1132带着弹簧1133向第一气管111移动，当移动块1132被位置检测单元114检测到后，会向气泵传送启动信号，气泵开始工作向反应筒体1内输送新的氢气，由于此时是补充氢气，因此充气压力远小于初始的充气压力，当反应筒体1内的氢气压力恢复后，驱使移动单元113运动的力也会消失，移动块1132会在弹簧1133弹力的作用下会重新复位封闭第二气管112，位置检测单元114检测不到移动单元113后会向气泵发送关闭信号，此时的气泵便会停止工作。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种氢化反应用的反应装置，其特征在于：包括水平放置的反应筒体(1)，所述反应筒体(1)内同轴设有水平转轴(2)，所述水平转轴(2)的一端与所述反应筒体(1)内的一端转动连接，所述水平转轴(2)的另一端贯穿所述反应筒体(1)的另外一端后与驱动电机(3)的输出端固定连接，且所述水平转轴(2)与其所贯穿的所述反应筒体(1)端部转动连接，所述驱动电机(3)的外壳通过支架(4)与所述反应筒体(1)固定连接；

所述水平转轴(2)的外侧通过连接杆(5)与浸取笼(6)连接，所述浸取笼(6)内装填有多孔催化剂(7)；

所述反应筒体(1)的顶部设有溶液加入口(8)和氢气加入口(9)，所述反应筒体(1)的底部设有产物排出口(10)，所述氢气加入口(9)上设有自动补气组件(11)。

2.根据权利要求1所述的氢化反应用的反应装置，其特征在于：所述浸取笼(6)的数量为两个，两个所述浸取笼(6)关于所述水平转轴(2)对称设置。

3.根据权利要求2所述的氢化反应用的反应装置，其特征在于：所述浸取笼(6)的直径与其相连的连接杆(5)长度的总和小于所述反应筒体(1)的半径。

4.根据权利要求1所述的氢化反应用的反应装置，其特征在于：所述自动补气组件(11)包括第一气管(111)，所述第一气管(111)的下端与所述反应筒体(1)固定连接，所述第一气管(111)的上端与第二气管(112)的下端固定连接，所述第二气管(112)内设有移动单元(113)，所述第一气管(111)的一侧设有位置检测单元(114)，所述位置检测单元(114)可检测到所述移动单元(113)的位置变化，所述第二气管(112)远离所述第一气管(111)一端通过气泵与气源连接，所述位置检测单元(114)与所述第二气管(112)所连的气泵之间电性连接。

5.根据权利要求4所述的氢化反应用的反应装置，其特征在于：所述移动单元(113)包括安装环(1131)，所述安装环(1131)设在所述第二气管(112)内且两者同轴设置，所述安装环(1131)与所述第二气管(112)内壁固定连接，所述安装环(1131)的下侧设有移动块(1132)，所述安装环(1131)与所述移动块(1132)之间通过弹簧(1133)连接。

6.根据权利要求5所述的氢化反应用的反应装置，其特征在于：所述弹簧(1133)的数量为两个，两个所述弹簧(1133)在所述安装环(1131)下侧对称设置。

7.根据权利要求4所述的氢化反应用的反应装置，其特征在于：所述位置检测单元(114)包括套管(1141)，所述套管(1141)内插设有位置检测传感器(1142)的探头穿过所述第一气管(111)的管壁位于所述第一气管(111)内，所述位置检测传感器(1142)的信号输出端与所述第二气管(112)所连的气泵之间电性连接。

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