CN219621131U - 一种co全径向等温变换炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化工设备技术领域，且公开了一种CO全径向等温变换炉，包括下封头，所述下封头的顶侧设置主体，所述主体的顶侧设置有上封头，所述下封头的内侧设置有排出机构，所述排出机构的顶侧设置有收集管。本实用新型在进行反应后的气体收集时，气体通过透气孔进入至转换机构的内侧，从而在冷凝水进行输入的作用下进行降温处理，此时气体携带的热量通过导热块和导热板进行快速吸收，并通过储水座一和储水座二之间设置的多组连接通管进行温度吸收，从而冷凝水受热蒸发并通过蒸汽排出管进行蒸汽回收，达到快速进行能量转换使用，从而有利于加快温度转换的效率，提高能量的回收利用率，降低能量损失，最大化使用。

Description

一种CO全径向等温变换炉

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体为一种CO全径向等温变换炉。

背景技术

目前国内在粉煤气化生成的高浓度CO变换流程设计过程中，变换炉均采用绝热反应器。由于粗合成气中CO含量高，同时变换反应又是强放热过程，因此，变换单元在流程设置上均采用多台绝热炉串联进行CO变换反应，炉间移走反应热。这也造成了传统高浓度CO变换流程复杂、反应器台数多、系统压降大、设备投资高、变换炉温度控制困难，在催化剂硫化和正常运行时容易超温，存在安全隐患；绝热温升抑制了CO反应平衡，单台变换炉CO转化率低等一系列问题。

根据检索，中国专利文献，公告号：CN201210377926.3，公开了一种CO全径向等温变换炉，通过冷却水的循环达到快速移出高浓度CO变换反应热，其过程可以是自然循环也可是强制循环，通过控制循环水量达到控制变换反应温度的目的，冷却水出口可以设置汽包副产蒸汽，回收余热，反应器结构简单，投资少，可控性强。CO全径向等温变换炉采用全径向结构，流通面积大，床层阻力小，压降小。气体分布器采用内、外筒结构，对反应气二次分布，使气体分布更加均匀，有利于提高转化率，同时，充分考虑催化剂沉降问题，在气体分布器和收集管顶部都预留有100mm不开孔区，可防止变换气的回流、短路,管壳式反应器，催化剂装填换热管间，催化剂床层温度，稳定，寿命长，且可通过增加气体分布器段数方式增加CO变换气处理量，有利于装置的大型化。但是通过冷却水的循环达到移出高浓度CO变换反应热，其过程可以是自然循环也可是强制循环，通过冷却水对反应气的热量进行吸取转换，导致换热效率较低，需要花费的转换时间较长，并且，强制循环容易导致吸收的热量有时不足以对冷凝水进行吸收蒸发，导致产生的热量无法进行二次利用，造成能源上的使用损失，同时通过使用多组法兰连接上封头、下封头以及主体，导致进行维修更换的过程中拆卸量较大，需要花费大量时间装卸，费时费力。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种CO全径向等温变换炉，具备快速温度转换的效率减少能量转换时间，同时提高能量的回收利用率降低能量损失利用最大化使用以及拆装简单便于进行装卸检查维修的优点，解决了上述技术问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种CO全径向等温变换炉，包括下封头，所述下封头的顶侧设置主体，所述主体的顶侧设置有上封头，所述下封头的内侧设置有排出机构，所述排出机构的顶侧设置有收集管，所述主体的内侧设置有储放管，所述储放管的内侧设置有转换机构，所述上封头的顶侧设置有反应气输入管。

优选的，所述主体的内侧固定安装有支撑块，所述支撑块的顶侧开设有限位卡槽，所述支撑块总设置有五组，分别环形等距排布安装在主体的内侧，所述主体外侧的顶端固定安装有安装套，所述安装套总设置有两块。

通过上述技术方案，在进行安装储放管的过程中，通过将储放管外侧的卡板卡合在限位卡槽的内侧，从而通过支撑块对储放管进行支撑以及限位作用，提高装置的稳固性。

优选的，所述上封头的顶侧固定安装有安装板，所述安装板的底侧固定安装有限位柱，所述上封头的内侧设置有进气头，所述上封头的内侧设置有密封套，所述安装板与安装套为一组，总设置有两组，所述限位柱分别以两根为一组分别固定安装在安装板底侧的左右两端。

通过上述技术方案，在进行安装下封头、主体和上封头的过程中，通过限位柱卡合在安装套顶侧的限位孔内侧，从而进行限位，并且通过两组法兰固定连接安装套和安装板，从而达到下封头、主体和上封头之间的安装固定，有利于拆装方便，便于进行装卸检查维修

优选的，所述排出机构包括有气体箱、风机和排气管，所述气体箱固定安装在下封头的内侧，所述气体箱内侧的右侧设置有风机和排气管，所述气体箱的外侧与下封头之间填充有隔热棉。

通过上述技术方案，当反应气进入装置后，反应气通过进气头进入至主体的内侧，随后通过通孔进入储放管的内侧与催化剂进行反应，产生的气体在风机的作用下收集至气体箱体内侧，并通过排气管进行排出收集。

优选的，所述收集管的外侧开设有若干个孔洞，所述储放管包括有隔热外管、内管、透气孔、导热块和通孔，所述隔热外管的外侧固定安装有卡板，且所述限位卡槽的大小形状与卡板相匹配，所述导热块分别以六块为一组，总设置有三组，所述隔热外管、内管之间填充有催化剂。

通过上述技术方案，反应后的气体携带的热量通过导热块和导热板进行快速吸收，并通过储水座一和储水座二之间设置的多组连接通管进行温度吸收，从而冷凝水受热蒸发并通过蒸汽排出管进行蒸汽回收

优选的，所述转换机构包括有储水座一、冷凝进水管、储水座二、导热板、冷凝出水管和蒸汽排出管，所述储水座一、和储水座二之间设置有多组连接通管，所述导热板总设置有两块，分别固定安装在连接通管的外侧。

通过上述技术方案，在进行反应后的气体收集时，气体通过透气孔进入至转换机构的内侧，从而在冷凝水进行输入的作用下进行降温处理。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种CO全径向等温变换炉，具备以下有益效果：

1、本实用新型在进行反应后的气体收集时，气体通过透气孔进入至转换机构的内侧，从而在冷凝水进行输入的作用下进行降温处理，此时气体携带的热量通过导热块和导热板进行快速吸收，并通过储水座一和储水座二之间设置的多组连接通管进行温度吸收，从而冷凝水受热蒸发并通过蒸汽排出管进行蒸汽回收，达到快速进行能量转换使用，从而有利于加快温度转换的效率，提高能量的回收利用率，降低能量损失，最大化使用；

2、本实用新型在进行安装下封头、主体和上封头的过程中，通过限位柱卡合在安装套顶侧的限位孔内侧，从而进行限位，并且通过两组法兰固定连接安装套和安装板，从而达到下封头、主体和上封头之间的安装固定，有利于拆装方便，便于进行装卸检查维修。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型正视剖面结构示意图；

图3为本实用新型转换机构立体结构示意图；

图4为本实用新型储放管正视剖面结构示意图；

图5为本实用新型俯视剖面结构示意图。

其中：1、下封头；2、主体；3、上封头；4、排出机构；5、收集管；6、储放管；7、转换机构；8、反应气输入管；201、支撑块；202、限位卡槽；203、安装套；301、安装板；302、限位柱；303、进气头；304、密封套；401、气体箱；402、风机；403、排气管；501、孔洞；601、隔热外管；602、内管；603、透气孔；604、导热块；605、通孔；701、储水座一；702、冷凝进水管；703、储水座二；704、导热板；705、冷凝出水管；706、蒸汽排出管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例一：

如图1-2所示，本实用新型提供的一种CO全径向等温变换炉，包括下封头1，其特征在于：下封头1的顶侧设置主体2，主体2的顶侧设置有上封头3，下封头1的内侧设置有排出机构4，排出机构4的顶侧设置有收集管5，主体2的内侧设置有储放管6，储放管6的内侧设置有转换机构7，上封头3的顶侧设置有反应气输入管8。

具体的，主体2的内侧固定安装有支撑块201，支撑块201的顶侧开设有限位卡槽202，支撑块201总设置有五组，分别环形等距排布安装在主体2的内侧，主体2外侧的顶端固定安装有安装套203，安装套203总设置有两块，优点是，有利于在进行安装储放管6的过程中，通过将储放管6外侧的卡板卡合在限位卡槽202的内侧，从而通过支撑块201对储放管6进行支撑以及限位作用，提高装置的稳固性。

具体的，上封头3的顶侧固定安装有安装板301，安装板301的底侧固定安装有限位柱302，上封头3的内侧设置有进气头303，上封头3的内侧设置有密封套304，安装板301与安装套203为一组，总设置有两组，限位柱302分别以两根为一组分别固定安装在安装板301底侧的左右两端，优点是，在进行安装下封头1、主体2和上封头3的过程中，通过限位柱302卡合在安装套203顶侧的限位孔内侧，从而进行限位，并且通过两组法兰固定连接安装套203和安装板301，从而达到下封头1、主体2和上封头3之间的安装固定，有利于拆装方便，便于进行装卸检查维修。

具体的，排出机构4包括有气体箱401、风机402和排气管403，气体箱401固定安装在下封头1的内侧，气体箱401内侧的右侧设置有风机402和排气管403，气体箱401的外侧与下封头1之间填充有隔热棉，优点是，通过通孔605进入储放管6的内侧与催化剂进行反应，产生的气体在风机402的作用下收集至气体箱体401内侧，并通过排气管403进行排出收集。

实施例二：

如图3-5所示，作为对上一个实施例的改进。具体的，收集管5的外侧开设有若干个孔洞501，储放管6包括有隔热外管601、内管602、透气孔603、导热块604和通孔605，隔热外管601的外侧固定安装有卡板，且限位卡槽202的大小形状与卡板相匹配，导热块604分别以六块为一组，总设置有三组，隔热外管601、内管602之间填充有催化剂，优点是，气体携带的热量通过导热块604和导热板704进行快速吸收，并通过储水座一701和储水座二703之间设置的多组连接通管进行温度吸收，从而冷凝水受热蒸发并通过蒸汽排出管706进行蒸汽回收。

具体的，转换机构7包括有储水座一701、冷凝进水管702、储水座二703、导热板704、冷凝出水管705和蒸汽排出管706，储水座一701、和储水座二703之间设置有多组连接通管，导热板704总设置有两块，分别固定安装在连接通管的外侧，优点是，气体通过透气孔603进入至转换机构7的内侧，从而在冷凝水进行输入的作用下进行降温处理，冷凝水受热蒸发并通过蒸汽排出管706进行蒸汽回收，达到快速进行能量转换使用，从而有利于加快温度转换的效率，提高能量的回收利用率，降低能量损失，最大化使用。

在使用时，通过将下封头1、主体2和上封头3依次通过法兰进行固定安装，随后通过将冷凝进水管702、反应气输入管8对应通过管道连接冷水和反应气，接着在反应气通过反应气输入管8进入装置后，反应气通过进气头303进入至主体2的内侧，随后通过通孔605进入储放管6的内侧与催化剂进行反应，产生的气体在风机402的作用下收集至气体箱体401内侧，并通过排气管403进行排出收集，在进行反应后的气体收集时，气体通过透气孔603进入至转换机构7的内侧，从而在冷凝水进行输入的作用下进行降温处理，此时气体携带的热量通过导热块604和导热板704进行快速吸收，并通过储水座一701和储水座二703之间设置的多组连接通管进行温度吸收，从而冷凝水受热蒸发并通过蒸汽排出管706进行蒸汽回收，达到快速进行能量转换使用，从而有利于加快温度转换的效率，提高能量的回收利用率，降低能量损失，最大化使用，并且在进行安装下封头1、主体2和上封头3的过程中，通过限位柱302卡合在安装套203顶侧的限位孔内侧，从而进行限位，并且通过两组法兰固定连接安装套203和安装板301，从而达到下封头1、主体2和上封头3之间的安装固定，有利于拆装方便，便于进行装卸检查维修。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种CO全径向等温变换炉，包括下封头(1)，其特征在于：所述下封头(1)的顶侧设置主体(2)，所述主体(2)的顶侧设置有上封头(3)，所述下封头(1)的内侧设置有排出机构(4)，所述排出机构(4)的顶侧设置有收集管(5)，所述主体(2)的内侧设置有储放管(6)，所述储放管(6)的内侧设置有转换机构(7)，所述上封头(3)的顶侧设置有反应气输入管(8)。

2.根据权利要求1所述的一种CO全径向等温变换炉，其特征在于：所述主体(2)的内侧固定安装有支撑块(201)，所述支撑块(201)的顶侧开设有限位卡槽(202)，所述支撑块(201)总设置有五组，分别环形等距排布安装在主体(2)的内侧，所述主体(2)外侧的顶端固定安装有安装套(203)，所述安装套(203)总设置有两块。

3.根据权利要求1所述的一种CO全径向等温变换炉，其特征在于：所述上封头(3)的顶侧固定安装有安装板(301)，所述安装板(301)的底侧固定安装有限位柱(302)，所述上封头(3)的内侧设置有进气头(303)，所述上封头(3)的内侧设置有密封套(304)，所述安装板(301)与安装套(203)为一组，总设置有两组，所述限位柱(302)分别以两根为一组分别固定安装在安装板(301)底侧的左右两端。

4.根据权利要求1所述的一种CO全径向等温变换炉，其特征在于：所述排出机构(4)包括有气体箱(401)、风机(402)和排气管(403)，所述气体箱(401)固定安装在下封头(1)的内侧，所述气体箱(401)内侧的右侧设置有风机(402)和排气管(403)，所述气体箱(401)的外侧与下封头(1)之间填充有隔热棉。

5.根据权利要求2所述的一种CO全径向等温变换炉，其特征在于：所述收集管(5)的外侧开设有若干个孔洞(501)，所述储放管(6)包括有隔热外管(601)、内管(602)、透气孔(603)、导热块(604)和通孔(605)，所述隔热外管(601)的外侧固定安装有卡板，且所述限位卡槽(202)的大小形状与卡板相匹配，所述导热块(604)分别以六块为一组，总设置有三组，所述隔热外管(601)和内管(602)之间填充有催化剂。

6.根据权利要求1所述的一种CO全径向等温变换炉，其特征在于：所述转换机构(7)包括有储水座一(701)、冷凝进水管(702)、储水座二(703)、导热板(704)、冷凝出水管(705)和蒸汽排出管(706)，所述储水座一(701)、和储水座二(703)之间设置有多组连接通管，所述导热板(704)总设置有两块，分别固定安装在连接通管的外侧。