高效等溫徑向反應器制造技術

本發明專利技術屬于催化反應器技術領域，具體涉及一種高效等溫徑向反應器。其包括反應器殼體，所述反應器殼體的側部設置有反應氣進口；所述反應器殼體內同軸設置有層級蜂巢式進氣分布器，所述層級蜂巢式進氣分布器的內側設置有內降膜外翅片換熱管，所述內降膜外翅片換熱管之間填充催化劑床層；所述內降膜外翅片換熱管的頂端安裝有浮頭管板，所述浮頭管板的上部設置有浮頭蓋；所述反應器殼體的頂部設置有冷卻液進管，所述浮頭管板上設置有分液板，所述分液板上分布有分液孔；所述內降膜外翅片換熱管對應安裝有降膜頭。本反應器傳熱效率高、溫度控制精、壓差控制小，尤其適用于高溫、高放熱、溫差及壓差控制要求小的氣氣放熱反應領域。

High efficiency isothermal radial reactor

The invention belongs to the technical field of catalytic reactor, in particular to an efficient isothermal radial reactor. It includes a reactor shell, a side part of the reactor shell is provided with a reaction gas inlet; the reactor shell is arranged coaxially level honeycomb inlet distributor and the inner side of the level of cellular air inlet distributor has an internal falling film outside fin tube heat exchanger, the catalyst bed is filled between the outer membrane of the the inner fin tube; the top of the falling film outside fin tube heat exchanger is installed on the tube plate, the upper part of the tube plate is arranged on the top of the floating head cover; the reactor shell is provided with a cooling liquid inlet tube, the tube plate is provided with a liquid in the the liquid board is distributed with liquid holes; the inner falling film outside fin tube heat exchanger are installed corresponding to the falling film head. The utility model has the advantages of high heat transfer efficiency, small temperature control precision and pressure difference control, and is especially suitable for the gas and gas exothermic reaction field with high temperature, high heat discharge, temperature difference and pressure difference control requirements.

【技術實現步驟摘要】
高效等溫徑向反應器
本專利技術屬于催化反應器
，具體涉及一種高效等溫徑向反應器，尤其適應于高溫、高放熱、小溫差、小壓差的極端氣氣反應領域。
技術介紹
在化工行業中，經常會遇到氣氣相、氣液相和液液相的強放熱反應，如低壓甲醇合成、CO等溫變換、乙酸乙酯催化加氫、甲醇羰基氧化制乙酸等。在該類裝置中催化劑是反應的核心，而等溫反應器則是實現工業化的關鍵。只有二者結合，才能實現節能降耗和最佳工藝指標。目前，工業裝置中反應器的種類繁多，結構型式也多種多樣，但在實際生產中卻并不理想，仍存在如：溫度控制精度低、傳熱效率低、換熱面積大、徑向氣體分布不均勻、加工制造難度大等問題。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本專利技術的目的在于提供一種傳熱效率高、溫度控制精、壓差控制小的高效等溫徑向反應器，尤其適用于高溫、高放熱、溫差及壓差控制要求小的氣氣放熱反應。為實現上述技術目的，本專利技術采用以下的技術方案：高效等溫徑向反應器，包括反應器殼體，所述反應器殼體的側部設置有若干沿徑向設置的反應氣進口；所述反應器殼體內同軸設置有與所述反應氣進口相連通的層級蜂巢式進氣分布器，所述層級蜂巢式進氣分布器的內側設置有內降膜外翅片換熱管，所述內降膜外翅片換熱管之間填充催化劑床層，所述內降膜外翅片換熱管的中心設置有集氣通道，所述集氣通道周側設置有催化劑擋網，所述集氣通道連接有集氣管，所述集氣管的底端伸出至所述反應器殼體的外部而形成反應氣出口；所述內降膜外翅片換熱管的頂端安裝有浮頭管板，所述浮頭管板的上部設置有浮頭蓋；所述反應器殼體的頂部設置有冷卻液進管，所述冷卻液進管伸入至所述浮頭蓋內而形成冷卻液進口；所述浮頭管板上位于所述冷卻液進管的周側設置有分液板，所述分液板上分布有分液孔；所述內降膜外翅片換熱管的管口對應安裝有降膜頭；所述反應器殼體的底部設置有冷卻液出口和冷卻液蒸發氣出口。作為優選，所述內降膜外翅片換熱管的底部管段呈C形彎折，所述內降膜外翅片換熱管的底端構成錐形結構且通過錐形管板支撐。作為優選，所述層級蜂巢式進氣分布器包括分布筒，所述分布筒內分層設置有格柵網。作為優選，所述內降膜外翅片換熱管包括管體，所述管體的內側布置有再成膜器，所述管體的外周壁上設置有散熱翅片。作為優選，所述降膜頭具有螺旋內切線進液線。作為優選，所述分液板的分液孔分上下兩層，上層所述分液孔為梯形結構。作為優選，所述催化劑擋網采用正六邊形格柵網結構。作為優選，所述浮頭管板上設有便于進入所述集氣通道的人孔。由于采用上述技術方案，本專利技術具有至少以下有益效果：(1)合成氣采用徑向進氣，經進氣分布器的分布筒和格柵網的層級蜂巢結構均勻分布后進入反應器內，能夠使徑向進料的合成氣在反應器內均勻分布。(2)通過控制反應器內換熱管內冷卻液壓力，使換熱管內各處溫度相同，從而可以控制反應器內各點處溫度處于等溫狀態，保證反應器各點等溫反應，副反應少；本反應器適用于反應溫度控制要求高、壓差小的氣氣催化反應的放熱或吸熱領域，特別適應于高溫、高放熱、小溫差、小壓差的極端氣氣反應場合；非常適合在氣體氫化反應、氣體氧化反應、氣體羰化反應、氣體腈化等領域推廣。(3)反應器壓差小，在大循環量循環時，循環壓縮機功率低。(4)內降膜外翅片換熱管的底部管段呈C形彎折，這樣一方面便于催化劑的排缷與更換，使催化劑的卸料更徹底；另一方面換熱管和錐形管板(下管板)以C形連接，可減少換熱管形變對管板的拉力，能夠適應溫度不同條件下的大溫變，換熱器使用壽命長。(5)采用內降膜外翅片換熱管，換熱效率高；反應器節能高效、安全可靠。附圖說明以下附圖僅旨在于對本專利技術做示意性說明和解釋，并不限定本專利技術的范圍。其中：圖1是本專利技術實施例的結構示意圖；圖2是圖1中A處的局部放大圖；圖3是格柵網的結構示意圖；圖4是內降膜外翅片換熱管的結構示意圖；圖5是本專利技術實施例的局部結構示意圖；圖6是降膜頭的橫剖面結構示意圖；圖7是再成膜器的俯視結構示意圖；圖8是分液板的俯視結構示意圖；圖9是分液板的展開結構示意圖。圖中：10-反應器殼體；11-反應氣進口；12-集氣通道；13-集氣管；14-反應氣出口；15-冷卻液進管；16-冷卻液進口；17-冷卻液出口；18-冷卻液蒸發氣出口；20-層級蜂巢式進氣分布器；21-分布筒；22-格柵網；30-內降膜外翅片換熱管；301-管體；302-散熱翅片；31-浮頭管板；32-浮頭蓋；33-錐形管板；34-排放口；35-人孔；40-反應催化劑；41-惰性觸媒；50-催化劑擋網；60-分液板；61-分液孔；62-降膜頭；621-螺旋內切線進液線；63-再成膜器。具體實施方式下面結合附圖和實施例，進一步闡述本專利技術。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本專利技術的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本專利技術的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。如圖1至圖9所示，高效等溫徑向反應器，包括反應器殼體10，所述反應器殼體10的側部設置有若干沿徑向設置的反應氣進口11；所述反應器殼體10內同軸設置有與所述反應氣進口11相連通的層級蜂巢式進氣分布器20，所述層級蜂巢式進氣分布器20的內側設置有內降膜外翅片換熱管30，所述內降膜外翅片換熱管30之間填充催化劑床層，其中上部為反應催化劑(觸媒)40，下部為惰性觸媒41，所述內降膜外翅片換熱管30的中心設置有集氣通道12，所述集氣通道12周側設置有催化劑擋網50，所述催化劑擋網50優選采用正六邊形格柵網結構，內孔直徑1mm，孔間0.2mm，進氣均勻且壓差小；所述集氣通道12連接有集氣管13，所述集氣管13的底端伸出至所述反應器殼體10的外部而形成反應氣出口14；所述內降膜外翅片換熱管30的頂端安裝有浮頭管板31，所述浮頭管板31的上部設置有浮頭蓋32，采用浮頭式結構以滿足反應器在高溫環境下換熱管的形變；所述浮頭管板31上設有便于進入所述集氣通道12的人孔35，人可進入集氣通道，使催化劑在反應器內填充方便；所述反應器殼體10的頂部設置有冷卻液進管15，所述冷卻液進管15伸入至所述浮頭蓋32內而形成冷卻液進口16；所述浮頭管板31上位于所述冷卻液進管15的周側設置有分液板60，所述分液板60上分布有分液孔61；所述內降膜外翅片換熱管30的管口對應安裝有降膜頭62；所述反應器殼體10的底部設置有冷卻液出口17和冷卻液蒸發氣出口18。其中，所述內降膜外翅片換熱管30的底部管段呈C形彎折，C形彎為135°，這樣所述內降膜外翅片換熱管30的底端構成錐形結構，其底端相應通過錐形管板33連接支撐，這樣一方面便于催化劑從排放口34排缷與更換，使催化劑的卸料更徹底；另一方面換熱管和下管板(錐形管板)以C形連接，可減少換熱管形變對管板的拉力。參考圖2，所述層級蜂巢式進氣分布器20包括分布筒21，所述分布筒21內分層設置有格柵網22，合成氣采用徑向進料，經進氣分布器的分布筒和格柵網的層級蜂巢結構均勻分布后進入反應器，使徑向進料的合成氣在反應器內均勻分布。參考圖4，所述內降膜外翅片換熱管30包括管體301，所述管體301的內側通過拉桿沿管體長度方向布置有再成膜器63，所述管體301的外本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高效等溫徑向反應器，包括反應器殼體(10)，所述反應器殼體(10)的側部設置有若干沿徑向設置的反應氣進口(11)；其特征在于：所述反應器殼體(10)內同軸設置有與所述反應氣進口(11)相連通的層級蜂巢式進氣分布器(20)，所述層級蜂巢式進氣分布器(20)的內側設置有內降膜外翅片換熱管(30)，所述內降膜外翅片換熱管(30)之間填充催化劑床層，所述內降膜外翅片換熱管(30)的中心設置有集氣通道(12)，所述集氣通道(12)周側設置有催化劑擋網(50)，所述集氣通道(12)連接有集氣管(13)，所述集氣管(13)的底端伸出至所述反應器殼體(10)的外部而形成反應氣出口(14)；所述內降膜外翅片換熱管(30)的頂端安裝有浮頭管板(31)，所述浮頭管板(31)的上部設置有浮頭蓋(32)；所述反應器殼體(10)的頂部設置有冷卻液進管(15)，所述冷卻液進管(15)伸入至所述浮頭蓋內而形成冷卻液進口；所述浮頭管板(31)上位于所述冷卻液進管(15)的周側設置有分液板(60)，所述分液板上分布有分液孔；所述內降膜外翅片換熱管(30)的管口對應安裝有降膜頭(62)；所述反應器殼體(10)的底部設置有冷卻液出口(17)和冷卻液蒸發氣出口(18)。...

【技術特征摘要】
1.高效等溫徑向反應器，包括反應器殼體(10)，所述反應器殼體(10)的側部設置有若干沿徑向設置的反應氣進口(11)；其特征在于：所述反應器殼體(10)內同軸設置有與所述反應氣進口(11)相連通的層級蜂巢式進氣分布器(20)，所述層級蜂巢式進氣分布器(20)的內側設置有內降膜外翅片換熱管(30)，所述內降膜外翅片換熱管(30)之間填充催化劑床層，所述內降膜外翅片換熱管(30)的中心設置有集氣通道(12)，所述集氣通道(12)周側設置有催化劑擋網(50)，所述集氣通道(12)連接有集氣管(13)，所述集氣管(13)的底端伸出至所述反應器殼體(10)的外部而形成反應氣出口(14)；所述內降膜外翅片換熱管(30)的頂端安裝有浮頭管板(31)，所述浮頭管板(31)的上部設置有浮頭蓋(32)；所述反應器殼體(10)的頂部設置有冷卻液進管(15)，所述冷卻液進管(15)伸入至所述浮頭蓋內而形成冷卻液進口；所述浮頭管板(31)上位于所述冷卻液進管(15)的周側設置有分液板(60)，所述分液板上分布有分液孔；所述內降膜外翅片換熱管(30)的管口對應安裝有降膜頭(62)；所述反應器殼體(10)的底部設置有冷卻液出口(17...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃鵬，黃賽，李春生，張宇，
申請(專利權)人：江蘇德邦工程有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32