CN219580511U - 一种管式固定床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工设备技术领域，公开了一种管式固定床反应器，该装置，将需要反应的气体从进料管道内输入到反应器壳体内，随后气体进入到管板内，然后进入到各个反应列管内，当气体进入到反应列管上时，处理过的乙炔气体会对放置在连接环与缓冲环之间的惰性填充层进行接触，同时气流产生的冲击力可对最上端的缓冲环进行挤压，缓冲环通过对应的定位杆对连接环进行挤压，定位杆同时对对应的弹簧进行挤压，通过弹簧以及定位杆的设置可保证反应生成物快速高效地通过催化剂床层，通过改变气流的流动形式，阻断了积聚热量，阻碍气流原本的流通路线，使得气流形成短暂的重新分布，可以减少停留时间，降低流失组分在靠近地面一端的催化剂上的积聚。

Description

一种管式固定床反应器

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其是涉及一种管式固定床反应器。

背景技术

化学反应器是一种实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、冶金、环保、轻工等领域。化学反应器是化工生产的核心设备，其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响，直接影响装置的投资规模和生产成本。反应器的类型多种多样，按照反应器的工作原理来分，可以概括为以下几种类型：管式反应器、釜式反应器、塔式反应器、固定床、流化床、移动床、滴流床。其中，固定床反应器是装填有固体催化剂或固相反应物用以实现多相反应过程的一种反应器固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右，堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固相反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。

炔化反应一般采用列管式固定床反应器进行工作，列管式固定床反应器将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器，反应器之间设换热器或补充物料以调节温度，以便在接近于最佳温度条件下操作，但是由于酮炔化采用的丙酮沸点为56.2℃，而固定床反应器的传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也会出现飞温反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围，导致丙酮容易达到沸点难以进行炔化反应。

在现有技术(公告号为CN215139710U、专利名称为一种固定床反应器的中国实用新型专利申请。)中，本固定床反应器结构简单，容积小，单位容积的传热面积大，适用于气液两相及不相容液液两相反应，能同时进行催化、换热、混合及分布，易实现大型化和连续化生产。在实现该技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

虽然上述专利可以能同时进行催化、换热、混合及分布，但是当乙炔气体或者液体分别进入到反应器内时，气流是集中通过，较难将气体分散通过，增加了气流场紊乱，同时会增加气体停留时间，挺高了金属杂质在催化剂上的积聚，不能很好的避免积聚成焦的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管式固定床反应器，以解决背景技术中提出的当气体或者液体分别进入到反应器内时，气流是集中通过，较难将气体分散通过，增加了气流场紊乱，同时会增加气体停留时间，挺高了金属杂质在催化剂上的积聚，不能很好的避免积聚成焦的现象的问题。

第一方面，本实用新型提供一种管式固定床反应器，包括反应器壳体和连通设置在反应器壳体上的进料管道，所述反应器壳体的下端连通设置有下料管道，所述反应器壳体的侧壁上设置有观察窗，还包括：

管板，所述管板设置有三个，三个所述管板从上至下分别固定安装在反应器壳体的内腔侧壁上，三个所述管板上贯穿设置有若干个反应列管，若干个所述反应列管内均设置有用于减少气体停留在催化剂上的减缓组件。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述反应器壳体的内腔侧壁上分别设置有导流板，所述导流板分别位于进料管道的一侧，以及下料管道的两侧，其用于减缓气流的冲击力。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述减缓组件包括设置在若干个反应列管上的连接环和设置在连接环上的两个缓冲环，两个所述缓冲环与对应的连接环之间均设置有定位杆，所述连接环与缓冲环之间设置有惰性填充层。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述定位杆设置有若干个，若干个所述定位杆均由橡胶材质所制成的构件，具有延展性。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述连接环螺纹设置在对应的反应列管上。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，若干个所述定位杆上均套接有若干个弹簧，所述弹簧的两端分别与对应位置的缓冲环的侧壁以及定位杆的侧壁固定连接。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述连接环以及缓冲环的周向侧壁上均固定安装有若干个分流板。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，其中一个所述缓冲环的上端贴合设置有固定环，所述固定环固定安装在反应器壳体的内腔侧壁上。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述下料管道的下端设置有波纹管。

在一种管式固定床反应器具体的实施方案中，所述波纹管的上端固定安装有螺纹套管，所述螺纹套管螺纹设置在下料管道上。

本实用新型提供的一种管式固定床反应器，首先将需要反应的气体从进料管道内输入到反应器壳体内，随后气体进入到管板内，然后进入到各个反应列管内，当气体进入到反应列管上时，处理过的乙炔气体会对放置在连接环与缓冲环之间的惰性填充层进行接触，同时气流产生的冲击力可对最上端的缓冲环进行挤压，缓冲环通过对应的定位杆对连接环进行挤压，若干个定位杆同时对对应的弹簧进行挤压，通过弹簧以及定位杆的设置可保证反应生成物快速高效地通过催化剂床层，通过改变气流的流动形式，阻断了积聚热量，阻碍气流原本的流通路线，使得气流形成短暂的重新分布，可以减少停留时间，降低流失组分在靠近地面一端的催化剂上的积聚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例的整体结构的示意图。

图2为本实用新型实施例的反应器壳体局部结构示意图。

图3为本实用新型实施例的反应器壳体的平面剖视图。

图4为本实用新型实施例的图2中A处放大图。

图标：100、反应器壳体；200、进料管道；300、下料管道；400、观察窗；500、螺纹套管；510、波纹管；600、管板；700、导流板；800、减缓组件；810、连接环；820、定位杆；830、弹簧；840、缓冲环；900、分流板；910、固定环；100、反应器壳体；110、反应列管。

具体实施方式

由于现有技术中当气体或者液体分别进入到反应器内时，气流是集中通过，较难将气体分散通过，增加了气流场紊乱，同时会增加气体停留时间，挺高了金属杂质在催化剂上的积聚，不能很好的避免积聚成焦的现象。因此，发明人经研究提供了一种管式固定床反应器，通过弹簧830以及定位杆820的设置可保证反应生成物快速高效地通过催化剂床层，通过改变气流的流动形式，阻断了积聚热量，阻碍气流原本的流通路线，使得气流形成短暂的重新分布，可以减少停留时间，降低流失组分在靠近地面一端的催化剂上的积聚，从而解决上述缺陷。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1至图4，本实用新型实施例提供了一种管式固定床反应器，包括反应器壳体100和连通设置在反应器壳体100上的进料管道200，反应器壳体100的下端连通设置有下料管道300，反应器壳体100的侧壁上设置有观察窗400，还包括：

管板600，管板600设置有三个，三个管板600从上至下分别固定安装在反应器壳体100的内腔侧壁上，三个管板600上贯穿设置有若干个反应列管110，若干个反应列管110内均设置有用于减少气体停留在催化剂上的减缓组件800。

首先将需要反应的气体从进料管道200内输入到反应器壳体100内，随后气体进入到管板600内，然后进入到各个反应列管110内，气体通过减缓组件800内时，不仅可以减少气体停留时间，降低金属杂质在靠近地面的一端的催化剂上的积聚，还能有效避免催化剂与惰性填充层接触而导致催化反应活性降低的情况发生，可以更好地让气体发生反应。

请参考图3，反应器壳体100的内腔侧壁上分别设置有导流板700，导流板700分别位于进料管道200的一侧，以及下料管道300的两侧，其用于减缓气流的冲击力。

通过反应器壳体100内导流板700的设置，可以减少气流的冲击力，乙炔气体可更好的与催化剂发生反应。

请参考图1至图4，减缓组件800包括设置在若干个反应列管110上的连接环810和设置在连接环810上的两个缓冲环840，两个缓冲环840与对应的连接环810之间均设置有定位杆820，连接环810与缓冲环840之间设置有惰性填充层。

定位杆820设置有若干个，若干个定位杆820均由橡胶材质所制成的构件，具有延展性。

连接环810螺纹设置在对应的反应列管110上，可便于将连接环810与缓冲环840进行拆卸，同时也便对催化剂以及填充层进行更换。

若干个定位杆820上均套接有若干个弹簧830，弹簧830的两端分别与对应位置的缓冲环840的侧壁以及定位杆820的侧壁固定连接。

连接环810以及缓冲环840的周向侧壁上均固定安装有若干个分流板900，通过分流板900的设置，可以让气流均匀分布的与催化剂以及惰性填充层进行反应。

其中一个缓冲环840的上端贴合设置有固定环910，固定环910固定安装在反应器壳体100的内腔侧壁上。

当气体进入到反应列管110上时，处理过的乙炔气体会对放置在连接环810与缓冲环840之间的惰性填充层进行接触，同时气流产生的冲击力可对最上端的缓冲环840进行挤压，缓冲环840通过对应的定位杆820对连接环810进行挤压，若干个定位杆820同时对对应的弹簧830进行挤压，通过弹簧830以及定位杆820的设置可保证反应生成物快速高效地通过催化剂床层，通过改变气流的流动形式，阻断了积聚热量，阻碍气流原本的流通路线，使得气流形成短暂的重新分布，可以减少停留时间，降低流失组分在靠近地面一端的催化剂上的积聚。

请参考图1，下料管道300的下端设置有波纹管510。

波纹管510的上端固定安装有螺纹套管500，螺纹套管500螺纹设置在下料管道300上。

通过波纹管510的设置，可以改变乙炔气体释放的反向，可以实现指定地方的释放，操作简单，同时通过螺纹套管500的设置，可便于将波纹管510进行拆卸。

综上，首先将需要反应的气体从进料管道200内输入到反应器壳体100内，随后气体进入到管板600内，然后进入到各个反应列管110内，当气体进入到反应列管110上时，处理过的乙炔气体会对放置在连接环810与缓冲环840之间的惰性填充层进行接触，同时气流产生的冲击力可对最上端的缓冲环840进行挤压，缓冲环840通过对应的定位杆820对连接环810进行挤压，若干个定位杆820同时对对应的弹簧830进行挤压，通过弹簧830以及定位杆820的设置可保证反应生成物快速高效地通过催化剂床层，通过改变气流的流动形式，阻断了积聚热量，阻碍气流原本的流通路线，使得气流形成短暂的重新分布，可以减少停留时间，降低流失组分在靠近地面一端的催化剂上的积聚。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，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 (10)

1.一种管式固定床反应器，包括反应器壳体和连通设置在反应器壳体上的进料管道，所述反应器壳体的下端连通设置有下料管道，所述反应器壳体的侧壁上设置有观察窗，其特征在于，还包括：

管板，所述管板设置有三个，三个所述管板从上至下分别固定安装在反应器壳体的内腔侧壁上，三个所述管板上贯穿设置有若干个反应列管，若干个所述反应列管内均设置有用于减少气体停留在催化剂上的减缓组件。

2.根据权利要求1所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述反应器壳体的内腔侧壁上分别设置有导流板，所述导流板分别位于进料管道的一侧，以及下料管道的两侧，其用于减缓气流的冲击力。

3.根据权利要求2所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述减缓组件包括设置在若干个反应列管上的连接环和设置在连接环上的两个缓冲环，两个所述缓冲环与对应的连接环之间均设置有定位杆，所述连接环与缓冲环之间设置有惰性填充层。

4.根据权利要求3所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述定位杆设置有若干个，若干个所述定位杆均由橡胶材质所制成的构件，具有延展性。

5.根据权利要求4所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述连接环螺纹设置在对应的反应列管上。

6.根据权利要求5所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，若干个所述定位杆上均套接有若干个弹簧，所述弹簧的两端分别与对应位置的缓冲环的侧壁以及定位杆的侧壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述连接环以及缓冲环的周向侧壁上均固定安装有若干个分流板。

8.根据权利要求7所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，其中一个所述缓冲环的上端贴合设置有固定环，所述固定环固定安装在反应器壳体的内腔侧壁上。

9.根据权利要求8所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述下料管道的下端设置有波纹管。

10.根据权利要求9所述的一种管式固定床反应器，其特征在于，所述波纹管的上端固定安装有螺纹套管，所述螺纹套管螺纹设置在下料管道上。