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      組合式精細化工焙燒爐的制作方法

      文檔序號:4584747閱讀:453來源:國知局
      專利名稱:組合式精細化工焙燒爐的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及一種傳熱、傳質和化學反應設備,屬精細化工和機械熱加工技術。
      背景技術
      目前,機械工業(yè)常采用一種井式(即圓柱形)電阻爐,用來熱處理長桿形工件。它一般由爐殼、爐襯、電熱體、爐蓋和啟蓋機構等組成。由于它是整體密封結構,爐溫控制精確,但傳質與化學反應功能不強,基本上處于靜態(tài)控制。而制備化學固體催化劑,在焙燒工藝階段是同時發(fā)生著復雜的傳熱、傳質和化學反應過程?,F(xiàn)有井式電阻爐結構,根本不能直接用來焙燒化學固體催化劑。

      發(fā)明內容
      本實用新型的目的是提供一種組合式精細化工焙燒爐,不僅能動態(tài)精確控制傳熱過程,而且同時還能動態(tài)精確控制傳質和化學反應過程,以解決現(xiàn)有井式電阻爐的技術缺陷,拓展其用途。
      本實用新型解決其技術問題的技術方案是集化學固定床反應器與井式電阻爐為一體,將反應器從電阻爐中心垂直貫通孔處穿出,其兩端通過法蘭盤同其它設備連接,實現(xiàn)對氣氛(即工藝氣體)的成份、濃度、溫度、空速、壓力和時間等參數(shù)的精確控制。
      圓柱形爐殼、爐膛和反應器殼,使熱量在反應器內傳遞均勻。將上、下封頭設計成錐形,減小反應器內的流動阻力,保證氣氛均勻流動。在上封頭內固定一氣體分布板,使氣氛在圓形截面上均勻分布。設計一列管式料架,滿足化學固體催化劑比表面積大的要求,保證列管內化學固體催化劑同氣氛充分接觸。對于機械工件的可控氣氛熱處理,可設計成網(wǎng)板式或網(wǎng)筐式料架。
      本實用新型的有益效果是它在繼承傳統(tǒng)井式電阻爐的熱工特性外,同時具有固定床反應器的傳質和化學反應特性,但其功能已與石化工業(yè)反應器的功能截然相反。它既可用來進行化學固體催化劑制備的中間試驗或工業(yè)化生產(chǎn),也可用來進行機械工業(yè)熱處理新工藝的研究與開發(fā),結構簡單,一機多用。


      本實用新型的基本結構如附圖所示1.爐殼、2.爐襯、3.電熱體、4.上封頭、5.氣體分布板、6.反應器殼、7.料架、8.下封頭。
      熱工與氣氛測量控制裝置,及隔熱、密封裝置等,本圖均未畫出。
      具體實施方式
      在附圖中,由爐殼(1)、爐襯(2)和電熱體(3)組成電爐部分。由上封頭(4)、氣體分布板(5)反應器殼(6)、料架(7)和下封頭(8)組成反應器部分。圓柱形的爐殼(1)圍成的爐膛,保障電熱體(3)的熱量由周圍向中央均勻傳遞。與傳統(tǒng)井式電阻爐不同的是,在爐殼(1)上下端面中心部位,垂直開挖出一個直徑稍大于反應器殼(6)外徑的貫通孔,反應器設置其間,兩端伸出,通過上法蘭盤活動支撐在爐殼(1)上端面上。在爐殼(1)上端面與法蘭盤間有隔熱墊層。圓柱形的反應器殼(6)與圓錐形上封頭(4)、下封頭(6)通過法蘭盤連接。圓錐形封頭結構,是為了減小進氣阻力,氣氛分布均勻。反應器殼(6)與上封頭(4)接觸端面采用水密封裝置。
      反應器上封頭(4)內固定一氣體分布板(5),其開孔直徑均相同,但開孔率由中央向周圍逐漸增大,使氣氛流速與氣體分布板(5)的阻力呈正變關系,從而保證氣氛在反應器內分布均勻。
      焙燒化學固體催化劑,如汽車尾氣凈化催化劑,其載體為圓柱形或橢圓柱形蜂窩陶瓷,可將其重疊置入列管式料架內。若干軸線平行、排列均勻、截面形狀大小相同的筒體,其兩端固定在相應多孔板上,組成列管式料架,筒休直徑稍大于蜂窩陶瓷載體的外徑。該型料架(7)可保障氣氛同載體表面充分接觸,發(fā)生完全反應。焙燒顆粒狀催化劑,或對機械工件進行熱處理時,料架(7)可視情設計成網(wǎng)板式或網(wǎng)筐式。料架(7)活動放置在反應器殼內,便于整體吊裝。
      氣氛從上封頭(4)進入反應器殼(6)內,均勻流過料架(7)床層,最后從下封頭(8)流出。氣氛流動方向與其重力方向一致,有利于反應過程中可能生成的液體排出。
      權利要求1.一種組合式精細化工焙燒爐,由電阻爐和反應器兩大部分組成,電阻爐包括爐殼、爐襯和電熱體,反應器包括上封頭、氣體分布板、反應器殼、料架和下封頭,其特征是反應器從電阻爐中心垂直貫通孔處穿出。
      2.根據(jù)權利要求1所述的組合式精細化工焙燒爐,其特征是爐殼、爐膛均呈圓柱形,反應器殼也呈圓柱形,上、下封頭呈圓錐形。
      3.根據(jù)權利要求1所述的組合式精細化工焙燒爐,其特征是爐殼的軸線和反應器殼的軸線為垂直同一軸線。
      4.根據(jù)權利要求1所述的組合式精細化工焙燒爐,其特征是反應器殼通過法蘭盤活動支撐在爐殼上端面,上、下封頭分別通過法蘭盤同反應器殼連接。
      5.根據(jù)權利要求1所述的組合式精細化工焙燒爐,其特征是上封頭內固定一氣體分布板,其開孔直徑均相同,開孔率由中心向周圍逐漸增大。
      6.根據(jù)權利要求1所述的組合式精細化工焙燒爐,其特征是在反應器殼內,活動放置一列管式或網(wǎng)板式料架,若干軸線平行、排列均勻、截面形狀大小相同的筒體,兩端固定在多孔板上,組成列管式料架。
      7.根據(jù)權利要求1所述的組合式精細化工焙燒爐,其特征是反應器上、下封頭的另一端法蘭盤分別與其它設備連接。
      專利摘要一種能同時進行傳熱、傳質和化學反應的組合式精細化工焙燒爐,屬精細化工和機械熱加工技術。它由電阻爐和反應器兩大部分組成。兩端錐形中間圓柱形的反應器,從圓柱形電阻爐中心垂直貫通孔處穿出。在錐形上封頭內固定一氣體分布板,開孔率由中心向周圍逐漸增大。在反應器殼內設置一活動料架,其結構為列管式或網(wǎng)板式。反應器上下封頭通過法蘭盤與其它設備連接。它適用于化學固體催化劑制備的中間試驗或工業(yè)化生產(chǎn),也可用于機械工件可控氣氛的熱處理。
      文檔編號F27B1/00GK2735268SQ20042006401
      公開日2005年10月19日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權日2004年5月12日
      發(fā)明者陳長庚 申請人:陳長庚
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