1.一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,包括外殼(10)和套裝在外殼(10)內(nèi)部的內(nèi)件(20),外殼(10)包括兩端封閉的外筒體(11),內(nèi)件(20)包括兩端封閉的內(nèi)筒體(21),內(nèi)筒體(21)與外筒體(11)之間具有第一氣腔(101)、第二氣腔(102)和主環(huán)隙(103),第一氣腔(101)和第二氣腔(102)分別位于內(nèi)筒體(21)的頂部和底部,且通過主環(huán)隙(103)連通,其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:軸向催化劑床層內(nèi)設(shè)有氣體分布器(34),氣體分布器(34)設(shè)有進氣腔,進氣腔與連接管密封連接;氣體分布器(34)的出氣口上端與布氣腔(104)連通,下端與進氣腔連通,第一進氣管(14)與氣體分布器(34)的進氣腔的進氣口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:上部換熱器(35)、中部換熱器(45)、下部換熱器(55),均具有沿內(nèi)筒體軸向延伸的換熱器外殼、用于封閉換熱器外殼的上封頭、軸向套裝在換熱器外殼內(nèi)的換熱器內(nèi)殼、通過環(huán)隙連接換熱器內(nèi)殼的下封頭,以及連通上封頭和下封頭的列管;換熱器內(nèi)殼與列管之間設(shè)置有折流桿;換熱器外殼上開設(shè)有連通殼體內(nèi)外的過氣孔,換熱器內(nèi)殼與換熱器外殼之間僅通過換熱器內(nèi)殼頂部的氣體流通道連通,換熱器內(nèi)殼的上下端敞口;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:上部換熱器中心管(351)設(shè)置在換熱器內(nèi)殼的中心部,上部換熱器中心管(351)的上端與上部換熱器(35)的上封頭(354)連通,其下端密閉連接套管a的外套管(3581),外套管(3581)的下端密封穿過上部換熱器(35)的下封頭(355)與內(nèi)套管(3582)密封套接,內(nèi)套管(3582)與中部換熱器(45)的上封頭(451)密閉連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:中部換熱器(45)的下封頭與下部換熱器(55)的上封頭通過套管b連通;套管b包括密封套裝的外套管和內(nèi)套管,外套管與中部換熱器(45)的下封頭密閉連接,內(nèi)套管與下部換熱器(55)的上封頭密閉連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:外筒體(11)的上端由外筒體上封頭(12)封閉,下端由外筒體下封頭(13)封閉,第一合成氣進口設(shè)于和第二合成氣進氣口分別設(shè)于外筒體(11)上端側(cè)壁的兩側(cè),第三合成氣進口設(shè)于外筒體下封頭(13)上,第四合成氣進氣口設(shè)于外筒體上封頭(12)的中心部,第四進氣管(16)豎直向下依次穿過上觸媒筐(31)中心部的連接管、上部換熱器(35)中心部的上部換熱器中心管(351)、中部換熱器(45),與中部換熱器(45)的下封頭連通;第五合成氣進口設(shè)于外筒體下封頭(13)上;反應(yīng)氣出氣口設(shè)于外筒體下封頭(13)的底部中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:內(nèi)筒體(21)通過支撐圈可拆卸地支撐在外筒體(11)上,支撐圈上設(shè)有連通主環(huán)隙(103)和第二氣腔(102)的通氣孔(105)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:第一觸媒筐(30)通過卡環(huán)a密封支撐在第一內(nèi)封頭(41)上,第一觸媒筐(30)的下觸媒筐(32)與內(nèi)筒體(21)之間形成第一次環(huán)隙(301),下觸媒筐(32)的側(cè)壁設(shè)有過氣孔;第二觸媒筐(40)通過卡環(huán)b密封支撐在第二內(nèi)封頭(51)上,第二觸媒筐(40)與內(nèi)筒體(21)之間形成第二次環(huán)隙(401),第二觸媒筐(40)的側(cè)壁設(shè)有過氣孔;第三觸媒筐(50)通過卡環(huán)c密封支撐在第三內(nèi)封頭(61)上,第三觸媒筐(50)與內(nèi)筒體(21)之間形成第三次環(huán)隙(501),第三觸媒筐(50)的側(cè)壁設(shè)有過氣孔;第四觸媒筐(60)通過卡環(huán)d密封支撐在內(nèi)筒體下封頭(212)上,第四觸媒筐(60)與內(nèi)筒體(21)之間形成第四次環(huán)隙(601),第四觸媒筐(60)的側(cè)壁設(shè)有過氣孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:第一內(nèi)封頭(41)、第二內(nèi)封頭(51)和第三內(nèi)封頭(61)均為橢圓封頭,且分別通過卡環(huán)與內(nèi)筒體(21)可拆卸式密封連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四床五段式氨合成反應(yīng)器,其特征在于:反應(yīng)器的高徑比在12以上。