多梯度固定床反應器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及試驗設備領域，尤其是涉及一種多梯度固定床反應器。
【背景技術】
[0002] 化學反應的研宄工作，主要在實驗室中進行，利用特定的反應器測量得到所需的 數(shù)據(jù)?；瘜W反應工程的實驗研宄，主要為研宄反應過程的速率，以及對過程速率的影響因 素。從催化反應工程的角度講，反應器有很重要的意義。因為開發(fā)一個新催化劑、或者改進 一個舊催化劑，都需要評價裝置篩選催化劑。只有具備了合適的反應器，才可能正確、高效 評價催化劑。
[0003] 實驗室反應器形式很多，結構多種多樣，主要分為兩大類：（1)采用積分模式處理 數(shù)據(jù)的固定床反應器，（2)采用微分模式處理數(shù)據(jù)的循環(huán)反應器。
[0004] 先討論固定床反應器，其結構簡單。在圓管中充填催化劑顆粒，外以載熱體或電熱 絲加熱反應管，以維持所需反應溫度。反應物料沿軸向單程通過催化劑床層，進行反應。其 特點是反應物料的組成沿催化劑床層的高度而改變，沿整個床層形成濃度梯度，轉(zhuǎn)化率較 高。不易做到等溫是其缺點，而結構簡單、制造費用低為其優(yōu)點。
[0005] 循環(huán)反應器發(fā)揚了固定床反應器的優(yōu)點、克服了其缺點。反應物料通過催化劑床 層反應后，部分反應物料通過循環(huán)泵回到反應器入口，與新鮮原料混合后，再次進入催化劑 床層進行反應。可以通過加大循環(huán)比，使催化劑床層進出口的濃度相差很小，以至可視為在 恒定的反應組分濃度下操作。由于循環(huán)反應器的單程轉(zhuǎn)化率低、通過床層的氣量大，易于使 床層做到等溫。而原料與產(chǎn)品的濃度相差很大，采用微分模式處理數(shù)據(jù)得到的誤差很小。結 構復雜、反應達到定常狀態(tài)下的時間較長，是這類反應器的缺點。
[0006] 采用以上所述的固定床反應器進行動力學研宄時，通過測量可得到反應物入口、 出口的組成。而在反應器內(nèi)部，其組成是連續(xù)變化的，是何種變化規(guī)律？是線性變化、還是 拋物線變化、還是漸近線的趨勢，這個無從知道，只能依靠人工估算。對于積分模式的分步 積分數(shù)據(jù)處理方法，這樣將導致較大的誤差。
[0007] 基于此，本實用新型提供了一種多梯度固定床反應器以解決上述的技術問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 本實用新型的目的在于提供一種多梯度固定床反應器，以解決現(xiàn)有技術中固定床 反應器中內(nèi)部組分變化情況未知等技術問題。
[0009] 在本實用新型的實施例中提供了一種多梯度固定床反應器，包括用于承裝催化劑 床層的豎直筒體；所述筒體兩端開口，并可拆卸的連接有筒蓋和筒底；所述筒體上端設置 有反應物料入口；所述筒體下端設置有產(chǎn)物出口；所述筒體側壁沿豎直方向還設置有至少 一個副出口，所述至少一個副出口位于所述反應物料入口和所述產(chǎn)物出口之間；所述反應 物料入口、所述至少一個副出口和所述產(chǎn)物出口分別設置有閥門。
[0010] 可選的，所述副出口設置為多個，多個所述副出口間隔設置。
[0011] 可選的，多個所述副出口之間間隔的距離相等。
[0012] 可選的，所述筒體兩端開口，所述筒蓋和所述筒底分別與所述筒體螺接。
[0013] 可選的，所述筒體內(nèi)還設置有用于支撐所述催化劑床層的支撐板，以及支撐所述 支撐板的支撐件，所述支撐板位于所述催化劑床層與所述筒體的筒底之間，所述支撐件位 于所述支撐板與所述筒底之間；所述產(chǎn)物出口位于所述支撐板與所述筒底之間。
[0014] 可選的，所述支撐板采用金屬燒結板。
[0015] 可選的，所述支撐板采用多孔板，所述多孔板上覆蓋有絲網(wǎng)。
[0016] 可選的，所述支撐件采用彈簧。
[0017] 可選的，所述副出口少于5個。
[0018] 可選的，所述筒體設置為圓柱形筒體。
[0019] 在本實用新型的實施例中提供了一種多梯度固定床反應器，包括用于承裝催化劑 床層的豎直筒體；所述筒體兩端開口，并可拆卸的連接有筒蓋和筒底；所述筒體上端設置 有反應物料入口；所述筒體下端設置有產(chǎn)物出口；所述筒體側壁沿豎直方向還設置有至少 一個副出口，所述至少一個副出口位于所述反應物料入口和所述產(chǎn)物出口之間；所述反應 物料入口、所述至少一個副出口和所述產(chǎn)物出口分別設置有閥門。
[0020] 本實用新型提供的所述多梯度固定床反應器，所述筒體兩端開口，上端的所述開 口作為所述催化劑填裝口，下端的所述開口作為所述催化劑卸出口。使用時從所述催化劑 填裝口填入催化劑，在所述筒體內(nèi)在逐漸向上堆積形成催化劑床層，然后蓋裝上所述筒蓋， 封閉催化劑填裝口，由于在所述產(chǎn)物出口前有至少一個所述副出口，在進行催化反應動力 學研宄時，切斷所述產(chǎn)物出口，打開所述反應物料入口、所述副出口，反應物料持續(xù)進入所 述反應器內(nèi)發(fā)生反應，反應產(chǎn)物由所述副出口排出，即可得到所述催化劑床層內(nèi)部的組成 數(shù)據(jù)；打開所述產(chǎn)物出口，切斷所述副出口，反應產(chǎn)物由所述產(chǎn)物出口排出，即可得到所述 催化劑床層出口的組成數(shù)據(jù)。進行催化反應研宄的同時，分析所述副出口的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn) 目標產(chǎn)物最大的位置，從而確定適于目標產(chǎn)物最大的空速；在這一條件下進行研宄，即可保 證經(jīng)濟效益最大化。反應完畢后，催化劑由所述催化劑卸出口排出。
[0021] 基于此，本實用新型較之原有技術，具有能夠測出固定床反應器中內(nèi)部組分變化， 發(fā)現(xiàn)目標產(chǎn)物最大的位置，確定適于目標產(chǎn)物最大的空速，發(fā)現(xiàn)催化劑內(nèi)部組成變化規(guī)律， 方便進行動力學研宄、等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對
【具體實施方式】或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見的，下面描述 中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性 勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1為本實用新型實施例一提供的多梯度固定床反應器結構示意圖；
[0024] 圖2為本實用新型實施例二提供的多梯度固定床反應器結構示意圖；
[0025] 圖3為本實用新型實施例二具體反應實施例催化劑裝填量與副出口和產(chǎn)物出口 對應表。
[0026] 圖4為本實用新型實施例三提供的多梯度固定床反應器結構示意圖。
[0027] 附圖標記：
[0028] 1-筒體； 2-催化劑填裝口； 3-反應物料入口；
[0029] 4-催化劑卸出口； 5-產(chǎn)物出口； 6-副出口；
[0030] 7-閥門； 8-支撐板； 9-支撐件；
[0031] 10-催化劑床層； 11-筒蓋； 12-筒底。
【具體實施方式】
[0032] 下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的 實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本 領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用 新型保護的范圍。
[0033] 在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"豎 直"、"水平"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是 為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定 的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語"第 一"、"第二"、"第三"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0034] 在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"安 裝"、"相連"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體的 連接；可以是機械連接，也可以是電焊連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相 連，可以