CN221156096U - 一种高温氧化还原脱碳反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温氧化还原脱碳反应器，包括端盖、收缩管、喉管、过滤挡板，其特征在于：喉管两端端部均设有槽，两块过滤挡板分别放入喉管端部槽内，喉管两端分别固定连接一个收缩管，每个收缩管另一端固定连接一端盖，每个端盖上设有圆管引入孔。本实用新型使用时，通过从两端盖的圆管引入孔中分别插入一圆管，使两圆管分别伸入对应的收缩管内。本实用新型能够有效保证喉管中固体反应物和反应气体充分接触，并且防止固体物料流出，提升气体的反应效率，同时此反应器的巧妙结构可以很好地对其进行拆解。
Description
技术领域
本实用新型属于反应器技术领域，具体涉及一种高温氧化还原脱碳反应器。
背景技术
工业中二氧化碳经过氧化还原反应制备一氧化碳技术作为重要的废气再利用技术，由于二氧化碳可以作为原料经过一系列氧化还原反应得到可以重新利用的一氧化碳，而得到了众多研究学者的关注。二氧化碳经还原生成一氧化碳技术：一方面可以很好地实现工业中二氧化碳的减排，另一方面，通过该技术制备得到的产物一定程度上可以减轻目前对于化石燃料的依赖，增加二氧化碳的再利用价值。
目前，现代化生产中，管式反应器由于其具有反应容积小、比表面积大、单位容积传热面积大等特点，成为了工业中最常用的反应器型式之一。但是当管式反应器中需要存放固体反应物和气体进行反应时，固体催化剂容易在气流的作用下进入管路中，从而影响系统的反应效率；再者，当反应器部分部件需要更换或是反应器需要拆卸时，传统管式反应器较难满足此类需求；如申请号202210891865.6一种自旋转扰流的管式连续流反应器、申请号201922088195.0一种超薄的管式光催化反应器、申请号202223108668.7一种管式连续流反应器以及申请号202220927981.4一种同心异径管式连续反应器较多适用于气体或是液体之间相互反应，当需要实现固体和气体之间反应时，此类反应器并不能满足此类需求。
发明内容
本实用新型的目的就是为了弥补上述现有技术存在的不足，提供一种高温氧化还原脱碳反应器，该反应器有效防止了由于固体反应物在气流的作用下导致的反应效率减低，同时，此反应器的易拆卸结构也使得此反应器具有一定市场前景。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案为：
一种高温氧化还原脱碳反应器，包括圆管、端盖、收缩管、喉管、过滤挡板，其特征在于：喉管两端端部均设有槽，两块过滤挡板分别放入喉管端部槽内，喉管两端分别固定连接一个收缩管，每个收缩管另一端固定连接一端盖，每个端盖上设有圆管引入孔。本实用新型使用时，通过从两端盖的圆管引入孔中分别插入一圆管，使两圆管分别伸入对应的收缩管内。
优选的，本实用新型还包括两个卡套，每个卡套侧面固定在对应的收缩管上，本实用新型使用时，每根圆管依次通过端盖和卡套；所述卡套为中空锥形结构。通过在收缩管内设置卡套，可以将插入的圆管和收缩管紧密连接。
优选的，所述喉管端部的槽为环形槽，过滤挡板形状为环形，正好放入喉管端部环形槽内。由于过滤挡板设置在收缩管以及喉管的连接处，过滤挡板的一侧通过收缩管的端面进行定位，另一侧通过喉管端部的槽进行定位。
优选的，所述圆管引入孔设在端盖中心，本实用新型使用时，圆管从端盖中心的圆管引入孔插入。端盖的圆管引入孔使得端盖可以对卡套的一侧端面进行轴向定位，使得圆管可以固定在收缩管上。
优选的，所述收缩管一端直径大，大直径端的内表面设有螺纹与喉管上外螺纹相连；所述收缩管另一端直径小，小直径端外表面设有螺纹与端盖上内螺纹相连。
优选的，所述过滤挡板上设有若干孔。滤挡板上的孔进而可以分离为许多流量较小的气流，如此一来，气体可以增加和管中固体反应物的接触面积，从而增加此反应的效率。
优选的，在所述端盖、收缩管和喉管的上下表面均设置平面。这样的结构可以方便反应器的安装人员对反应器的各个部件进行拆卸或是安装。
所述卡套由两部分组成，第一部分由两个内径相同外径不同的中空圆环组成，第二部分为锥台状中空圆环，且第一部分中空圆环的外径依次减小，第二部分锥台状中空圆环的底部内径和第一部分相邻的一个中空圆环的外径相当。本实用新型使用时，圆管通过第一部分直径较小端面进入第二部分大径孔中进行配合；在螺纹的作用下使得第一部分相邻的一个中空圆环进入到卡套第二部分中，从而使得卡套第二部分发生形变，达到将圆管和收缩管紧密连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在端盖、收缩管以及喉管上设置螺纹使得反应器方便拆卸以及各部分的准确定位；本实用新型通过选用卡套将出入口圆管与反应器进行紧密连接；本实用新型通过喉管以及收缩管之间的相对配合来对过滤挡板进行安装定位，使得固体反应物可以保证在喉管中的位置，从而提高了反应物在此反应器中进行氧化还原反应的效率；本实用新型反应器属于对称结构，在安装时无需区分入口端以及出口端，这一设计增加了装置的实用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的三维示意图。
图3为本实用新型的过滤挡板三维示意图。
图4为本实用新型的卡套安装三维示意图。
附图中：1-入口圆管；2-左端盖；3-左卡套；4-左收缩管；5-左过滤挡板；6-喉管；7-右过滤挡板；8-右收缩管9-右卡套；10-右端盖；11-出口圆管；12-端盖与收缩管连接螺纹处；13-喉管与收缩管连接螺纹处。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例图中的附图，对本实用新型的技术方案进行进一步阐述，但在详细描述本实用新型之前，应当理解本实用新型不限于描述的具体实施方式。还应当理解，本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式，但并不作为本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型的一种高温氧化还原脱碳反应器，入口端与出口端呈对称结构，包括端盖(2，10)、卡套(3，9)、收缩管(4，8)、过滤挡板(5，7)以及喉管6；喉管6两端端部均设有环形槽，过滤挡板(5，7)形状为环形，正好放入喉管6端部环形槽内，所述过滤挡板上设有若干孔；两块过滤挡板(5，7)分别放入喉管6端部槽内，喉管6两端分别固定连接一个收缩管，每个所述收缩管一端直径大，大直径端的内表面设有螺纹与喉管6上外螺纹相连；每个所述收缩管另一端直径小，小直径端外表面设有螺纹与一端盖上内螺纹相连；每个端盖中心设有圆管引入孔；本实用新型使用时，通过从两端盖的圆管引入孔中分别插入一圆管，端盖中心的圆管引入使得端盖可以对卡套的一侧端面进行轴向定位，使得圆管可以固定在收缩管上；每个卡套侧面固定在对应的收缩管上，本实用新型使用时，每根圆管依次通过端盖和卡套；所述卡套为中空锥形结构；通过在圆管上设置卡套可以将圆管和收缩管紧密连接。在所述端盖、收缩管和喉管的上下表面均设置平面。
如图1所示，所述左端盖2以及左卡套3可以将入口圆管1固定在左收缩管4内部，左端盖2的内螺纹与左收缩管4的小直径端外螺纹固定连接(也就是端盖与收缩管连接螺纹处12)，左收缩管4的大直径端内螺纹与喉管6外螺纹固定连接(也就是喉管与收缩管连接螺纹处13)，左过滤挡板5位于左收缩管4右侧以及喉管6左侧的槽之间，在喉管右端，右过滤挡板7放置于喉管6右侧的槽以及右收缩管8之间，喉管6右端通过外侧螺纹和右收缩管8的大直径端内螺纹固定连接，右端盖10以及右卡套9将出口圆管11和右收缩管8紧密相连，右端盖10的内螺纹与右收缩管8的小直径端外螺纹固定连接。
工作时，喉管6内装填固体反应物，二氧化碳气体通过入口圆管1进入所述左收缩管4中，在左侧端盖2以及左侧卡套3的限制下，入口圆管1不会脱离左收缩管4，而左侧卡套3通过左收缩管4的小直径端进行限位；反应气体会从入口圆管1的右端流出进入左收缩管4中，而左收缩管4在喉管6中起到一个较为重要的作用，左收缩管4左端螺纹连接左端盖2，右端与喉管6螺纹连接；左收缩管4大直径端通过内螺纹和喉管6外螺纹相连接，反应气体流经左收缩管4后会遇到左过滤挡板5，此左过滤挡板5可以对流进的反应气体起到一定缓冲作用，使得喉管6中的反应效率得到提高；在气体经过左过滤挡板5之后会进入此喉管6中，喉管6连接入口端以及出口端，固体反应物放置于喉管6中，固体反应物在左过滤挡板5以及右过滤挡板7的限制下保其在喉管6中的相对位置。
所述二氧化碳气体在喉管6中和固体反应物进行反应之后生成的混合气体会再次经过右过滤挡板7，此右过滤挡板7会由喉管6的右端开槽以及右收缩管8的左端面进行定位，当经过反应之后的混合气体经由右过滤挡板7进入右收缩管8后，反应气体会通过出口圆管11流出反应器，右收缩管8以同样的方式利用其两端螺纹结构连接右端喉管6以及右端盖10，右卡套9以及右端盖10以同样的方式对出口圆管11进行限位，使得出口圆管11可以固定在右收缩管8上。
如图2所示，反应器各个部件的外形并非圆柱形，图中端盖、收缩管以及喉管的上下表面均设置了平面，这样的结构可以方便反应器的安装人员对反应器的各个部件进行拆卸或是安装。
如图3所示，气体会经过过滤挡板中的若干孔后，进而可以分离为许多流量较小的气流，如此一来，气体可以增加和管中固体反应物的接触面积，从而增加此反应的效率。
如图4所示，所述卡套由两部分组成，第一部分由两个内径相同外径不同的中空圆环组成，第二部分为锥台状中空圆环，且第一部分中空圆环的外径依次减小，第二部分锥台状中空圆环的底部内径和第一部分相邻的一个中空圆环的外径相当，在使用时，在螺纹的作用下使得第一部分相邻的一个中空圆环进入到卡套第二部分中，从而使得卡套第二部分发生形变，达到将圆管和收缩管紧密连接。本实用新型使用时，圆管通过第一部分直径较小端面进入第二部分大径孔中进行配合，本实用新型使用时，圆管依次进入卡套两部分的中心通孔，螺纹端盖的内部螺纹在和喉管的外部螺纹配合时产生的轴向力可以使得卡套第一部分的小径端进入第二部分大径端中，此时卡套的第二部分会在所述轴向力的作用下发生形变，卡套的第二部分小径端直径在此作用力下变小，使得卡套可以将圆管夹紧，故入口圆管以及出口圆管可以在卡套的作用下保证其相对位置，即入口圆管以及出口圆管可以固定在收缩管中，在对反应器进行拆卸时，只需将端盖旋出，即可将入口圆管或是出口圆管脱离反应器。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，值得注意的是，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围。
Claims (9)
1.一种高温氧化还原脱碳反应器，包括圆管、端盖、收缩管、喉管、过滤挡板，其特征在于：喉管两端端部均设有槽，两块过滤挡板分别放入喉管端部槽内，喉管两端分别固定连接一个收缩管，每个收缩管另一端固定连接一端盖，每个端盖上设有圆管引入孔。
2.根据权利要求1所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：还包括两个卡套，每个卡套侧面固定在对应的收缩管上。
3.根据权利要求2所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：所述卡套为中空锥形结构。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：所述喉管端部的槽为环形槽，过滤挡板形状为环形，正好放入喉管端部环形槽内。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：所述圆管引入孔设在端盖中心。
6.根据权利要求5所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：所述收缩管一端直径大，大直径端的内表面设有螺纹与喉管上外螺纹相连；所述收缩管另一端直径小，小直径端外表面设有螺纹与端盖上内螺纹相连。
7.根据权利要求6所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：所述过滤挡板上设有若干孔。
8.根据权利要求7所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：在所述端盖、收缩管和喉管的上下表面均设置平面。
9.根据权利要求3所述的一种高温氧化还原脱碳反应器，其特征在于：所述卡套由两部分组成，第一部分由两个内径相同外径不同的中空圆环组成，第二部分为锥台状中空圆环，且第一部分中空圆环的外径依次减小，第二部分锥台状中空圆环的底部内径和第一部分相邻的一个中空圆环的外径相当。
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