專(zhuān)利名稱(chēng)：流體整體均布的徑向反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體整體均布的反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
眾所周知，氣固相催化反應(yīng)器是化工裝置的核心設(shè)備，其效率和特征對(duì)整個(gè)化工裝置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能有決定性的影響。影響反應(yīng)器效率的因素除了催化劑的特性和反應(yīng)過(guò)程的本身特性外，主要還有催化劑床層中的流體均勻分布問(wèn)題。如果反應(yīng)物流體在催化劑床層分布不均勻，將會(huì)影響反應(yīng)器的溫度分布、濃度分布、熱穩(wěn)定性等，還會(huì)引起催化劑床層局部過(guò)熱，影響產(chǎn)物質(zhì)量和反應(yīng)器的生產(chǎn)能力。因此，流體分布是反應(yīng)器設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題?，F(xiàn)有的固定床徑向催化反應(yīng)器的殼體內(nèi)，催化劑床層置于同軸的內(nèi)多孔筒和外多孔筒之間，內(nèi)多孔筒內(nèi)設(shè)置有一個(gè)同軸的錐形圓柱體導(dǎo)流器。這種導(dǎo)流器使得進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)物流體徑向分布均勻。但是，由于機(jī)械制造的偏差，任何圓筒形筒體都不是理想的圓形，圓筒形壓力容器的圓度偏差可以達(dá)到直徑的0.5～1％，所以，由同軸錐形圓柱體導(dǎo)流器、內(nèi)多孔筒、外多孔筒和圓筒形殼體所構(gòu)成的固定床徑向催化反應(yīng)器中，會(huì)在內(nèi)多孔筒和錐形圓柱體導(dǎo)流器之間形成環(huán)柱形分流流動(dòng)通道，在外多孔筒和殼體的圓柱形筒體之間形成環(huán)柱形合流流動(dòng)通道。上述兩個(gè)通道存在嚴(yán)重的環(huán)向流動(dòng)，使得催化劑床層中周向流體分布嚴(yán)重不均勻，從而造成流體整體分布不均進(jìn)而影響這類(lèi)反應(yīng)器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種流體整體均布的徑向反應(yīng)器，消除目前徑向反應(yīng)器中催化劑床層中周向流體分布嚴(yán)重不均勻的缺點(diǎn)，改善徑向反應(yīng)器的性能。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種流體整體均布的徑向反應(yīng)器，它具有由圓柱形筒體、上封頭和下封頭組成的圓柱形殼體，該殼體上設(shè)有出料口、進(jìn)料口、催化劑進(jìn)口和催化劑出口，在殼體內(nèi)，由內(nèi)向外依次設(shè)有與圓柱形筒體共軸的錐形圓柱體導(dǎo)流器、內(nèi)多孔筒和外多孔筒，內(nèi)多孔筒和外多孔筒的支撐架固定連接在下封頭上并構(gòu)成環(huán)柱形催化劑筐，其內(nèi)有由填充的催化劑形成的催化劑床層，在錐形圓柱體導(dǎo)流器和內(nèi)多孔筒之間設(shè)置有一組內(nèi)縱向隔板，每塊內(nèi)縱向隔板與錐形圓柱體導(dǎo)流器的外側(cè)表面固定連接；在圓柱形筒體和外多孔筒之間設(shè)置有一組外縱向隔板，每塊外縱向隔板與圓柱形筒體的內(nèi)側(cè)表面固定連接；內(nèi)縱向隔板和外縱向隔板的排列形狀均與圓柱形筒體的軸線(xiàn)呈軸射形；外縱向隔板在與出料口相對(duì)應(yīng)的部位有缺口。
所述徑向反應(yīng)器，內(nèi)縱向隔板為3～24塊，外縱向隔板為3～24塊。這樣可以使流體分布得更為均勻。
所述徑向反應(yīng)器，每塊外縱向隔板均設(shè)有缺口，或者除出料口對(duì)面的一塊外縱向隔板外，其余外縱向隔板均設(shè)有缺口。這樣更有利于反應(yīng)物流體順利地從外縱向隔板所分割的各個(gè)分割單元匯集到出料口，使反應(yīng)能更順利進(jìn)行。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，與錐形圓柱體導(dǎo)流器外側(cè)表面固定連接的一組內(nèi)縱向隔板，將錐形圓柱體導(dǎo)流器和內(nèi)多孔筒之間的環(huán)柱形分流流動(dòng)通道縱向分割成多個(gè)單元；固定連接在圓柱形筒體內(nèi)側(cè)表面上的一組外縱向隔板，將外多孔筒和圓柱形筒體之間的環(huán)柱形合流流動(dòng)通道縱向分割成多個(gè)單元。反應(yīng)物流體受外縱向隔板和內(nèi)縱向隔板的約束只能在各個(gè)單元內(nèi)同時(shí)發(fā)生徑向和軸向流動(dòng)，因此，避免了流體在這兩個(gè)通道內(nèi)的環(huán)向流動(dòng)，解決了現(xiàn)有徑向反應(yīng)器因周向流體分布不均勻而造成的流體整體分布不均的問(wèn)題以及由此對(duì)反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率和收率的影響。


圖1為本實(shí)用新型流體整體均布的徑向反應(yīng)器的一種結(jié)構(gòu)示意圖(A-A剖視圖)，內(nèi)縱向隔板和外縱向隔板均為6塊，每塊外縱向隔板均有缺口；圖2為圖1的B-B剖視圖；圖3為圖1的C-C剖視圖；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1～3所示，本實(shí)用新型的流體整體均布的徑向反應(yīng)器，它具有由圓柱形筒體2、上封頭1和下封頭5組成的圓柱形殼體，該殼體上設(shè)有出料口10、進(jìn)料口6、催化劑進(jìn)口11和催化劑出口12，在殼體內(nèi)，由內(nèi)向外依次設(shè)有與圓柱形筒體2共軸的錐形圓柱體導(dǎo)流器13、內(nèi)多孔筒7和外多孔筒4，內(nèi)多孔筒7和外多孔筒4的支撐架15固定連接在下封頭5上并構(gòu)成環(huán)柱形催化劑筐，其內(nèi)有由填充的催化劑形成的催化劑床層9，在錐形圓柱體導(dǎo)流器13和內(nèi)多孔筒7之間設(shè)置有一組內(nèi)縱向隔板8，每塊內(nèi)縱向隔板8與錐形圓柱體導(dǎo)流器13的外側(cè)表面固定連接；在圓柱形筒體2和外多孔筒4之間設(shè)置有一組外縱向隔板3，每塊外縱向隔板3與圓柱形筒體2的內(nèi)側(cè)表面固定連接；內(nèi)縱向隔板8和外縱向隔板3的排列形狀均與圓柱形筒體2的軸線(xiàn)呈軸射形；外縱向隔板3在與出料口10相對(duì)應(yīng)的部位有缺口14。
本實(shí)用新型的徑向反應(yīng)器，內(nèi)縱向隔板8為3～24塊，外縱向隔板3為3～24塊。這些隔板的數(shù)目可根據(jù)具體反應(yīng)器確定，最好為6～12塊，而且為降低反應(yīng)器造價(jià)，外縱向隔板3的數(shù)目可少于內(nèi)縱向隔板8的數(shù)目。
本實(shí)用新型的徑向反應(yīng)器，每塊外縱向隔板3均設(shè)有缺口14，或者除出料口10對(duì)面的一塊外縱向隔板3外，其余外縱向隔板3均設(shè)有缺口14。
使用本實(shí)用新型的徑向反應(yīng)器時(shí)，先從催化劑進(jìn)口11加入催化劑形成催化劑床層9。反應(yīng)物由進(jìn)料口6進(jìn)入，經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)填料層16，在內(nèi)多孔筒7沿著被內(nèi)縱向隔板8分割所形成的各個(gè)分流流動(dòng)通道流動(dòng)，同時(shí)部分反應(yīng)物穿過(guò)內(nèi)多孔筒7進(jìn)入催化劑床層9并主要以徑向通過(guò)催化劑床層9，同時(shí)與催化劑接觸發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)。反應(yīng)生成物流出催化劑床層9，匯合到由外多孔筒4和圓柱形筒體2所構(gòu)成的合流流動(dòng)通道中，沿著被外縱向隔板3分割所形成的各個(gè)合流流動(dòng)通道流動(dòng)，流經(jīng)缺口14，最后經(jīng)出料口10流出反應(yīng)器。
實(shí)施例1采用如圖1所示的本實(shí)用新型的徑向反應(yīng)器進(jìn)行乙苯催化脫氫制苯乙烯。催化劑采用鐵鉀系。當(dāng)所用徑向反應(yīng)器內(nèi)多孔筒7的直徑為1400mm，催化劑床層9徑向厚度為680mm，開(kāi)孔總高度為12000mm。反應(yīng)物料進(jìn)入徑向反應(yīng)器的溫度為620℃，壓力為60kPa。反應(yīng)結(jié)果為乙苯轉(zhuǎn)化率41％，苯乙烯選擇性為96.5％。
比較例1除將如圖1所示的徑向反應(yīng)器的內(nèi)縱向隔板8和外縱向隔板3全部拆除外，其余(包括工藝條件)均同實(shí)施例1。反應(yīng)結(jié)果為乙苯轉(zhuǎn)化率為40％，苯乙烯選擇性為96.7％。
由實(shí)施例1和比較例1的反應(yīng)結(jié)果可以看出，安裝內(nèi)縱向隔板8和外縱向隔板3提高了乙苯轉(zhuǎn)化率。
權(quán)利要求1.一種流體整體均布的徑向反應(yīng)器，它具有由圓柱形筒體(2)、上封頭(1)和下封頭(5)組成的圓柱形殼體，該殼體上設(shè)有出料口(10)、進(jìn)料口(6)、催化劑進(jìn)口(11)和催化劑出口(12)，在殼體內(nèi)，由內(nèi)向外依次設(shè)有與圓柱形筒體(2)共軸的錐形圓柱體導(dǎo)流器(13)、內(nèi)多孔筒(7)和外多孔筒(4)，內(nèi)多孔筒(7)和外多孔筒(4)的支撐架(15)固定連接在下封頭(5)上并構(gòu)成環(huán)柱形催化劑筐，其內(nèi)有由填充的催化劑形成的催化劑床層(9)，其特征在于在錐形圓柱體導(dǎo)流器(13)和內(nèi)多孔筒(7)之間設(shè)置有一組內(nèi)縱向隔板(8)，每塊內(nèi)縱向隔板(8)與錐形圓柱體導(dǎo)流器(13)的外側(cè)表面固定連接；在圓柱形筒體(2)和外多孔筒(4)之間設(shè)置有一組外縱向隔板(3)，每塊外縱向隔板(3)與圓柱形筒體(2)的內(nèi)側(cè)表面固定連接；內(nèi)縱向隔板(8)和外縱向隔板(3)的排列形狀均與圓柱形筒體(2)的軸線(xiàn)呈軸射形；外縱向隔板(3)在與出料口(10)相對(duì)應(yīng)的部位有缺口(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向反應(yīng)器，其特征在于內(nèi)縱向隔板(8)為3～24塊，外縱向隔板(3)為3～24塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的徑向反應(yīng)器，其特征在于每塊外縱向隔板(3)均設(shè)有缺口(14)，或者除出料口(10)對(duì)面的一塊外縱向隔板(3)外，其余外縱向隔板(3)均設(shè)有缺口(14)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種流體整體均布的徑向反應(yīng)器。它是在現(xiàn)有的徑向反應(yīng)器的錐形圓柱體導(dǎo)流器(13)和內(nèi)多孔筒(7)之間設(shè)置有一組內(nèi)縱向隔板(8)，每塊內(nèi)縱向隔板(8)與錐形圓柱體導(dǎo)流器(13)的外側(cè)表面固定連接；在圓柱形筒體(2)和外多孔筒(4)之間設(shè)置有一組外縱向隔板(3)，每塊外縱向隔板(3)與圓柱形筒體(2)的內(nèi)側(cè)表面固定連接；內(nèi)縱向隔板(8)和外縱向隔板(3)的排列形狀均與圓柱形筒體(2)的軸線(xiàn)呈軸射形；外縱向隔板(3)在與出料口(10)相對(duì)應(yīng)的部位有缺口(14)。本實(shí)用新型增加的兩組縱向隔板，將現(xiàn)有徑向反應(yīng)器的分流流動(dòng)通道和合流流動(dòng)通道，縱向均勻分割為多個(gè)單元，避免在上述通道內(nèi)產(chǎn)生環(huán)向流動(dòng)以及由此造成對(duì)反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率和收率的影響。特別適用于乙苯催化脫氫制苯乙烯。
文檔編號(hào)B01J8/02GK2626604SQ0325938
公開(kāi)日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者朱棟, 魏亞非, 張晶 申請(qǐng)人:常州東昊科技開(kāi)發(fā)有限公司