CN220940652U - 一种二氧化碳制甲醇反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及清洁能源技术领域，尤其为一种二氧化碳制甲醇反应器，包括反应器主体和入料管，所述入料管的另一端固定连接有换热管，所述换热管的另一端固定连接有接管，所述换热管处安装有导热积热结构，所述导热积热结构包括导热环，所述导热环的内侧固定连接有导热栅格，所述导热栅格的外侧固定连接有导热挡板，所述导热环的内侧固定连接有密封圈，所述换热管的外侧设置有液仓，所述液仓的外侧固定连接有套壳，所述套壳的下侧固定连接有撑架，所述液仓的前侧连通有流通管，所述流通管的外侧连通有分流管，本实用新型中，通过设置的换热管、液仓、导热积热结构和阻流模块等结构实现了反应器在反应前可以对进入的原料气进行预热的能力。

Description

一种二氧化碳制甲醇反应器

技术领域

本实用新型涉及清洁能源技术领域，具体为一种二氧化碳制甲醇反应器。

背景技术

甲醇是化学工业中一种重要的基础原料，可以部分缓解对于石油资源的依赖，此外甲醇还是一种清洁能源，可以直接作为内燃机或燃料电池的燃料进行使用，为了碳减排，大部分工业甲醇是由合成气(包括CO和CO₂)和H₂反应生成的，因此需要用到反应器。

现有的反应器需要对进入换热区的常温原料气进行换热，使其到达120度左右，再与反应区催化剂床层接触发生反应，但短时间内将原料气从常温换热到120度的难度较高，需要的空间也较大，原料气可能出现温度未达标就与反应区催化剂床层发生反应，进而影响原料气后续的催化反应，因此，根据上述问题提出一种二氧化碳制甲醇反应器。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳制甲醇反应器，以解决现有反应器的换热区不便在有限的空间时间内，将常温原料气升温到所需温度的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种二氧化碳制甲醇反应器，包括反应器主体和入料管，所述入料管的另一端固定连接有换热管，所述换热管的另一端固定连接有接管，所述换热管处安装有导热积热结构，所述导热积热结构包括导热环，所述导热环的内侧固定连接有导热栅格，所述导热栅格的外侧固定连接有导热挡板，所述导热环的内侧固定连接有密封圈，所述换热管的外侧设置有液仓，所述液仓的外侧固定连接有套壳，所述套壳的下侧固定连接有撑架，所述液仓的前侧连通有流通管，所述流通管的外侧连通有分流管，所述液仓的后侧连通有进液管，所述进液管上安装有泵体，所述进液管与分流管的另一端均连通有加热箱，所述流通管的内侧设置有阻流模块，所述阻流模块包括轴杆，所述轴杆设置在流通管导孔内侧，所述轴杆的下端固定连接有阻塞，所述轴杆的上端固定连接有限位件，所述轴杆的外侧套接有弹簧。

优选的，所述液仓设置在接管、换热管和入料管的外侧，所述液仓的内壁与接管、入料管的外端面固定连接，所述换热管与液仓的内壁之间留有间距。

优选的，所述导热积热结构的个数共设置有6个，且导热积热结构之间呈等距设置，所述密封圈均设置在导热环与换热管之间，所述密封圈的内壁与换热管的外曲面相贴合，所述导热挡板的直径尺寸是换热管内径尺寸的0.5倍。

优选的，所述加热箱的下端面与套壳的上端面固定连接，所述加热箱的内侧设置有加热板，所述加热箱的上侧开设有通气管，所述加热箱的外侧连通有加液管。

优选的，所述弹簧设置在阻塞的上端面与流通管的内壁之间，所述限位件设置在流通管的上侧，所述阻塞的外曲面与流通管的内壁相贴合，所述阻塞设置在分流管的同一高度位置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，通过设置的换热管、液仓、导热积热结构和阻流模块等结构使液仓内的高温液体可以通过换热管与导热积热结构，对流通的原料气进行换热，同时导热积热结构可以减缓原料气的流通速度，以提高对原料气的预热效率，而阻流模块可以使液仓内始终保持一定的水压，通过水压可以使换热管保持其结构，实现了反应器在反应前可以对进入的原料气进行预热的能力，解决了现有反应器的换热区不便在有限的空间时间内，将常温原料气升温到所需温度的问题。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型液仓处半剖结构示意图；

图3为本实用新型导热积热结构的结构示意图；

图4为本实用新型阻流模块的结构示意图；

图5为本实用新型换热管的结构示意图。

图中：1、反应器主体；2、入料管；3、换热管；4、接管；5、导热积热结构；51、导热环；52、导热栅格；53、导热挡板；54、密封圈；6、液仓；7、套壳；8、撑架；9、流通管；10、分流管；11、进液管；12、泵体；13、加热箱；14、阻流模块；141、轴杆；142、阻塞；143、限位件；144、弹簧。

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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：

一种二氧化碳制甲醇反应器，包括反应器主体1和入料管2，入料管2的另一端固定连接有换热管3，换热管3的另一端固定连接有接管4，换热管3处安装有导热积热结构5，导热积热结构5包括导热环51，导热环51的内侧固定连接有导热栅格52，导热栅格52的外侧固定连接有导热挡板53，导热环51的内侧固定连接有密封圈54，换热管3的外侧设置有液仓6，液仓6的外侧固定连接有套壳7，套壳7的下侧固定连接有撑架8，液仓6的前侧连通有流通管9，流通管9的外侧连通有分流管10，液仓6的后侧连通有进液管11，进液管11上安装有泵体12，进液管11与分流管10的另一端均连通有加热箱13，流通管9的内侧设置有阻流模块14，阻流模块14包括轴杆141，轴杆141设置在流通管9导孔内侧，轴杆141的下端固定连接有阻塞142，轴杆141的上端固定连接有限位件143，轴杆141的外侧套接有弹簧144。

液仓6设置在接管4、换热管3和入料管2的外侧，液仓6的内壁与接管4、入料管2的外端面固定连接，换热管3与液仓6的内壁之间留有间距，通过设置的液仓6可以储存高温液体，通过高温液体与换热管3可以对流通的原料气进行换热；导热积热结构5的个数共设置有6个，且导热积热结构5之间呈等距设置，密封圈54均设置在导热环51与换热管3之间，密封圈54的内壁与换热管3的外曲面相贴合，导热挡板53的直径尺寸是换热管3内径尺寸的0.5倍，通过导热积热结构5的导热栅格52与导热挡板53不但可以提高换热效率，也可以减缓原料气的流通速度，进而提高了对原料气的预热效率，而密封圈54可以避免液体进入换热管3内；加热箱13的下端面与套壳7的上端面固定连接，加热箱13的内侧设置有加热板，加热箱13的上侧开设有通气管，加热箱13的外侧连通有加液管，通过加热箱13上的各个结构，使加热箱13可以对液体进行加热，使水蒸气可以通过通气管散出，使加热箱13可以被加液；弹簧144设置在阻塞142的上端面与流通管9的内壁之间，限位件143设置在流通管9的上侧，阻塞142的外曲面与流通管9的内壁相贴合，阻塞142设置在分流管10的同一高度位置，通过设置的阻塞142与弹簧144可以对循环的水流进行一定的阻流，可以使液仓6内始终保持一定的水压，通过水压可以使换热管3保持其结构，避免换热管3出现形变。

工作流程：当需要使用二氧化碳、氢气作为原料气通过反应器进行甲醇制作时，首先对加热箱13、液仓6进行加液，启动加热箱13对液体进行升温，启动泵体12通过设置的流通管9、分流管10和进液管11进行水循环，此时将接管4与外部原料管接通，使原料气穿过接管4进入换热管3内，使液仓6内的高温液体可以通过换热管3与导热积热结构5对流通的原料气进行换热，导热积热结构5的导热栅格52与导热挡板53不但可以提高换热效率，也可以减缓原料气的流通速度，进而提高了对原料气的预热效率，但由于减缓了原料气的流通速度，原料气的堆积将使换热管3受到的压力增大，而阻流模块14可以对循环的水流进行一定的阻流，可以使液仓6内始终保持一定的水压，通过水压可以使换热管3保持其结构，避免换热管3出现形变，而经过预热的原料气可以通过入料管2进入反应器主体1内，经过换热区的换热到达对应温度后，可以通过反应器进行反应，在经过冷凝蒸馏等步骤形成甲醇，通过上述操作使反应器在反应前可以对进入的原料气进行预热。

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 (5)

1.一种二氧化碳制甲醇反应器，包括反应器主体（1）和入料管（2），其特征在于：所述入料管（2）的另一端固定连接有换热管（3），所述换热管（3）的另一端固定连接有接管（4），所述换热管（3）处安装有导热积热结构（5），所述导热积热结构（5）包括导热环（51），所述导热环（51）的内侧固定连接有导热栅格（52），所述导热栅格（52）的外侧固定连接有导热挡板（53），所述导热环（51）的内侧固定连接有密封圈（54），所述换热管（3）的外侧设置有液仓（6），所述液仓（6）的外侧固定连接有套壳（7），所述套壳（7）的下侧固定连接有撑架（8），所述液仓（6）的前侧连通有流通管（9），所述流通管（9）的外侧连通有分流管（10），所述液仓（6）的后侧连通有进液管（11），所述进液管（11）上安装有泵体（12），所述进液管（11）与分流管（10）的另一端均连通有加热箱（13），所述流通管（9）的内侧设置有阻流模块（14），所述阻流模块（14）包括轴杆（141），所述轴杆（141）设置在流通管（9）导孔内侧，所述轴杆（141）的下端固定连接有阻塞（142），所述轴杆（141）的上端固定连接有限位件（143），所述轴杆（141）的外侧套接有弹簧（144）。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳制甲醇反应器，其特征在于：所述液仓（6）设置在接管（4）、换热管（3）和入料管（2）的外侧，所述液仓（6）的内壁与接管（4）、入料管（2）的外端面固定连接，所述换热管（3）与液仓（6）的内壁之间留有间距。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳制甲醇反应器，其特征在于：所述导热积热结构（5）的个数共设置有6个，且导热积热结构（5）之间呈等距设置，所述密封圈（54）均设置在导热环（51）与换热管（3）之间，所述密封圈（54）的内壁与换热管（3）的外曲面相贴合，所述导热挡板（53）的直径尺寸是换热管（3）内径尺寸的0.5倍。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳制甲醇反应器，其特征在于：所述加热箱（13）的下端面与套壳（7）的上端面固定连接，所述加热箱（13）的内侧设置有加热板，所述加热箱（13）的上侧开设有通气管，所述加热箱（13）的外侧连通有加液管。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳制甲醇反应器，其特征在于：所述弹簧（144）设置在阻塞（142）的上端面与流通管（9）的内壁之间，所述限位件（143）设置在流通管（9）的上侧，所述阻塞（142）的外曲面与流通管（9）的内壁相贴合，所述阻塞（142）设置在分流管（10）的同一高度位置。