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      合成反應器的制造方法

      文檔序號:10706061閱讀:684來源:國知局
      合成反應器的制造方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合成反應器。它包括筒體、封頭、管箱短節(jié)、裙座、管板,筒體兩端分別通過管箱短節(jié)連接封頭,下側(cè)封頭下端裝有裙座,筒體兩端分別裝有管板,上方管板、上管箱短節(jié)以及上封頭構(gòu)成上管箱管程空間,下方管板、下管箱短節(jié)以及下封頭構(gòu)成下管箱管程空間,下管箱短節(jié)一側(cè)裝有下管箱人孔,筒體內(nèi)壁上下位置分別裝有一個環(huán)形折流板,下管箱殼程外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進水總管,階梯環(huán)形直徑進水總管下端連接有總進水口;上方封頭一側(cè)位置裝有測量熱電偶,測量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。優(yōu)點是設計簡單巧妙,結(jié)構(gòu)合理緊湊,冷卻水流動均勻,能夠適用高溫高壓狀況。
      【專利說明】
      合成反應器
      技術領域
      [0001]本發(fā)明涉及反應器領域,具體涉及一種合成反應器。
      【背景技術】
      [0002]反應器是一種用于化工合成的一種大型列管式反應器,適用于在高溫、高壓下兩種氣體在催化劑的作用下合成一種新的氣態(tài)物質(zhì)的工況。進一步地,適用于反應過程為放熱的化學反應。用水作為冷卻介質(zhì),將反應放出熱量帶走,保證反應始終在額定的溫度下進行。但是目前要想達到上述效果,也一直是研究方向。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]為了達到上述
      【發(fā)明內(nèi)容】
      ,本發(fā)明提出了一種合成反應器,設計簡單巧妙,結(jié)構(gòu)合理緊湊,冷卻水流動均勻,能夠適用高溫高壓狀況。
      [0004]為了達到上述發(fā)明目的,本發(fā)明提出了以下技術方案:
      合成反應器,它包括筒體、封頭、管箱短節(jié)、裙座、管板,筒體兩端分別通過管箱短節(jié)連接封頭,下側(cè)封頭下端裝有裙座,筒體兩端分別裝有管板,上方管板、上管箱短節(jié)以及上封頭構(gòu)成上管箱管程空間,下方管板、下管箱短節(jié)以及下封頭構(gòu)成下管箱管程空間,筒體結(jié)合兩端管板及反應管構(gòu)成殼程空間,上方封頭中間設計有混合氣進口且一側(cè)設有上管箱人孔,上方封頭內(nèi)有氣體分布器設計在靠近混合氣進口位置,下管箱短節(jié)一側(cè)裝有下管箱人孔,下方封頭底端裝有合成氣出口,管程空間內(nèi)垂直裝有若干反應管,反應管上端安裝在上管板的小孔內(nèi)且下端安裝在下管板的小孔內(nèi),筒體內(nèi)壁上下位置分別裝有一個環(huán)形折流板,筒體中間設計有一個圓形折流板,筒體上端裝有水蒸氣出口,筒體一側(cè)下端裝有工藝人孔,下管箱殼程外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進水總管,階梯環(huán)形直徑進水總管上端通過管路連接冷卻水噴頭,冷卻水噴頭穿過下端反應管間的空隙伸至筒體內(nèi),階梯環(huán)形直徑進水總管下端連接有總進水口;上方封頭一側(cè)位置裝有測量熱電偶,測量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。
      [0005]所述的反應管包括管體、瓷球、催化劑、濾塞和開口銷,管體內(nèi)底端裝有濾塞,開口銷貫穿濾塞下方管體,濾塞上面有催化劑裝在管體內(nèi),管體上端有瓷球裝在催化劑上方。
      [0006]所述的水蒸氣出口設計有6個,周向均布在筒體上端四周。
      [0007]所述的冷卻水噴頭設計有6個,冷卻水噴頭后端都通過管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進水總管上,冷卻水噴頭整體設計成扁平狀,冷卻水噴頭前端設計成傾斜狀,冷卻水噴頭的噴嘴口設計成等腰三角形狀,冷卻水噴頭剖視方向呈V型凹槽狀。
      [0008]所述的圓形折流板通過拉桿吊裝在筒體內(nèi)部中間。
      [0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:
      1、為了使大型反應器冷卻水在殼程中流動更均勻,采用環(huán)形進水總管作為一個分水器,在圓周上均布的6點將冷卻水送入殼程之中。
      [0010]2、進水總管采用環(huán)形階直徑結(jié)構(gòu)。各段的管徑是通過計算管路中各點的流速及水力損失而得到的。使得6個噴頭冷卻水的出口壓力相等,從而為冷卻水在殼程中均勻流創(chuàng)造初始條件。
      [0011]3、噴頭制成偏片狀,插入到管群中,因而長的噴水口也就插到了管群中間,而噴水口設計成等腰三角形,使得各點的噴水量從頭到尾呈遞減狀態(tài),與各噴頭所管轄的1/6圓(扇形)區(qū)域相吻合。
      [0012]4、與冷卻水周向多點進入殼程相匹配,采用圓環(huán)、圓板組合的折流板結(jié)構(gòu)。
      [0013]5、與冷卻水周向6點均布進入相對應,蒸汽出口也采用周向6點均布。
      [0014]6、反應管底部采用不銹鋼粉未燒結(jié)的多孔材料制成濾塞用于固定催化床,并采用開口銷對濾塞進行定位。
      [0015]7、為了適應高溫、高壓工況,管板與筒體焊接采用對接焊接接頭,并進行100%RT檢測,為實現(xiàn)100%RT檢測,設置工藝人孔(件18)。
      【附圖說明】
      [0016]圖1是本發(fā)明的示意圖。
      [0017]圖2是本發(fā)明的反應管的剖視圖。
      [0018]圖3是本發(fā)明的冷卻水噴頭位置的俯視圖。
      [0019]圖4是本發(fā)明的冷卻水噴頭的主視圖。
      [0020]圖5是本發(fā)明的冷卻水噴頭的俯視圖。
      [0021 ]圖6是本發(fā)明的冷卻水噴頭的側(cè)視圖。
      [0022]圖7是本發(fā)明的冷卻水噴頭的俯視圖的局部放大視圖。
      [0023]圖8是圖7的C-C向剖視圖。
      【具體實施方式】
      [0024]參照附圖,合成反應器,它包括筒體8、封頭2、管箱短節(jié)3、裙座1、管板5,筒體8兩端分別通過管箱短節(jié)3連接封頭2,下方封頭2下端裝有裙座I,筒體8兩端分別裝有管板5,上方管板5、上管箱短節(jié)3以及上封頭2構(gòu)成上管箱管程空間A,下方管板5、下管箱短節(jié)3以及下封頭2構(gòu)成下管箱管程空間B,筒體8結(jié)合兩端管板5及反應管構(gòu)成殼程空間C,上方封頭2中間設計有混合氣進口 14且一側(cè)設有上管箱人孔15,上方封頭2內(nèi)有氣體分布器13設計在靠近混合氣進口 14位置,下管箱短節(jié)3—側(cè)裝有下管箱人孔4,下方封頭2底端裝有合成氣出口21,管程空間C內(nèi)垂直裝有若干反應管11,反應管11上端安裝在上管板5的小孔內(nèi)且下端安裝在下管板5的小孔內(nèi),筒體8內(nèi)壁上下位置分別裝有一個環(huán)形折流板7,筒體8中間設計有一個圓形折流板9,筒體8—側(cè)上端裝有水蒸氣出口 16,筒體8—側(cè)下端裝有工藝人孔18,下管箱殼程B外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進水總管19,階梯環(huán)形直徑進水總管19上端通過管路連接冷卻水噴頭6,冷卻水噴頭6穿過下端反應管間的空隙伸至筒體8內(nèi),階梯環(huán)形直徑進水總管19下端連接有總進水口 20;上方封頭2—側(cè)位置裝有測量熱電偶12,測量熱電偶12下端貫穿上管板5延伸到下管板5上。
      [0025]所述的反應管11包括管體111、瓷球112、催化劑113、濾塞114和開口銷115,管體111內(nèi)底端裝有濾塞114,開口銷115貫穿濾塞114下方管體111,濾塞114上面有催化劑113裝在管體111內(nèi),管體111上端有瓷球112裝在催化劑113上方。
      [0026]所述的水蒸氣出口16設計有6個,周向均布在筒體8上端四周。
      [0027]所述的冷卻水噴頭6設計有6個,冷卻水噴頭6后端都通過管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進水總管19上,冷卻水噴頭6整體設計成扁平狀,冷卻水噴頭6前端設計成傾斜狀,冷卻水噴頭的噴嘴口 61設計成等腰三角形狀,冷卻水噴頭6剖視方向呈V型凹槽狀62。
      [0028]所述的圓形折流板9通過拉桿吊裝在筒體8內(nèi)部中間。
      [0029]本發(fā)明使用時,反應器主體主要由封頭(件2)、管箱短節(jié)(件3)、管板(件5)、反應管(件11)組成,由裙座(件I)支承著。反應器主體分為兩個相互分隔的空間。一個空間叫管程,另一個空間叫殼程。管程空間包括上、下管箱空間和反應管的內(nèi)空間。上管箱空間由上封頭、上短節(jié)和上管板圍成,下管箱由下封頭、下短節(jié)和下管板圍成。上、下管箱之間由很多根反應管連通起來。反應管插入到管板上呈蜂窩狀分布的管孔中,用密封焊的方法將反應管與管板連接起來。殼程空間由上、下管板和筒體圍成的空間扣除反應管所占的空間即為殼程空間。待反應的氣體從混合氣進口(件14)進入,經(jīng)氣體分布器(件13)進入上管箱,然后混合氣進入反應管(件11)。反應管中裝填催化劑。在適當?shù)臏囟群蛪毫ο录又呋瘎┑淖饔?,產(chǎn)生合成反應,混合氣就變成了合成氣,然后從合成氣出口(件21)流出。冷卻水從殼程底部經(jīng)總進水口(件20)和階梯環(huán)形直徑進水總管(件19)進入,經(jīng)新型進水噴頭(件6)噴入散開,并在反應管之間的空隙流過,在折流板的引導下迂回到水蒸汽出口流出。上、下管箱上的人孔(件4、件15)用于裝配和檢修。工藝人孔用于實現(xiàn)制造工藝。
      【主權(quán)項】
      1.一種合成反應器,其特征是它包括筒體、封頭、管箱短節(jié)、裙座、管板,筒體兩端分別通過管箱短節(jié)連接封頭,下側(cè)封頭下端裝有裙座,筒體兩端分別裝有管板,上方管板、上管箱短節(jié)以及上封頭構(gòu)成上管箱管程空間,下方管板、下管箱短節(jié)以及下封頭構(gòu)成下管箱管程空間,筒體結(jié)合兩端管板及反應管構(gòu)成殼程空間,上方封頭中間設計有混合氣進口且一側(cè)設有上管箱人孔,上方封頭內(nèi)有氣體分布器設計在靠近混合氣進口位置,下管箱短節(jié)一側(cè)裝有下管箱人孔,下方封頭底端裝有合成氣出口,管程空間內(nèi)垂直裝有若干反應管,反應管上端安裝在上管板的小孔內(nèi)且下端安裝在下管板的小孔內(nèi),筒體內(nèi)壁上下位置分別裝有一個環(huán)形折流板,筒體中間設計有一個圓形折流板,筒體上端裝有水蒸氣出口,筒體一側(cè)下端裝有工藝人孔,下管箱殼程外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進水總管,階梯環(huán)形直徑進水總管上端通過管路連接冷卻水噴頭,冷卻水噴頭穿過下端反應管間的空隙伸至筒體內(nèi),階梯環(huán)形直徑進水總管下端連接有總進水口;上方封頭一側(cè)位置裝有測量熱電偶,測量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應器,其特征是所述的反應管包括管體、瓷球、催化劑、濾塞和開口銷,管體內(nèi)底端裝有濾塞,開口銷貫穿濾塞下方管體,濾塞上面有催化劑裝在管體內(nèi),管體上端有瓷球裝在催化劑上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應器,其特征是所述的水蒸氣出口設計有6個,周向均布在筒體上端四周。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應器,其特征是所述的冷卻水噴頭設計有6個,冷卻水噴頭后端都通過管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進水總管上,冷卻水噴頭整體設計成扁平狀,冷卻水噴頭前端設計成傾斜狀,冷卻水噴頭的噴嘴口設計成等腰三角形狀,冷卻水噴頭剖視方向呈V型凹槽狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應器,其特征是所述的圓形折流板通過拉桿吊裝在筒體內(nèi)部中間。
      【文檔編號】B01J8/06GK106076209SQ201610497365
      【公開日】2016年11月9日
      【申請日】2016年6月30日
      【發(fā)明人】李進, 竇崇舟
      【申請人】江蘇永大化工機械有限公司
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