一种热循环利用的列管式反应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种热循环利用的列管式反应器，由下至上依次包括进料腔、反应腔以及出料腔，反应腔包括至少一层列管式固定床，列管式固定床内设有多个竖直排列的列管，列管的外围为壳程，壳程内设有至少一个水平放置的隔板，隔板的一端与列管式固定床的壳体连接，另一端与相对的另一侧壳体间存在间隙，列管式固定床的侧面上部设有原料进口，下部设有原料出口，原料出口通过进料管道与进料腔连接。本实用新型专利技术的列管式反应器，结构简单，无需额外设置冷媒，将待处理原料通过列管式固定床换热，对反应放出的热量进行充分利用，既带走了反应放出的热量，对列管进行冷却；又实现了原料的预热，使其进入进料腔无需过多加热，节省能源。

【技术实现步骤摘要】
一种热循环利用的列管式反应器
本技术涉及列管式反应器
，具体涉及一种热循环利用的列管式反应器。
技术介绍
催化反应需要一定的温度，因此需要对原料气体进行加热，使其具有一定的温度，并在催化剂的作用下氧化分解，而对原料气体加热势必要消耗掉大量的能量。且原料经列管式反应器反应，一般为放热反应，随着反应的进行，不断放出大量的反应热，如不能及时移走会使催化剂床层的温度不断上升，导致很多副反应，降低产率，且使催化剂烧结而失活，因此为提高反应效率，需要把产生的热量不断移除，以保持催化剂床层温度的稳定。而现有技术均没有对列管式反应器反应放出的热量进行重复利用，导致能量损耗。因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本技术亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种热循环利用的列管式反应器，以解决现有技术中列管式反应器中热量不能循环利用，能耗高的问题。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种热循环利用的列管式反应器，由下至上依次包括进料腔、反应腔以及出料腔，反应腔包括至少一层列管式固定床，所述列管式固定床内设有多个竖直排列的中空列管，所述中空列管的外围为壳程，所述壳程内设有至少一个水平放置的隔板，所述隔板的一端与所述列管式固定床的壳体连接，另一端与相对的另一侧壳体间存在间隙，所述列管式固定床的侧面上部设有原料进口，下部设有原料出口，所述原料出口通过进料管道与所述进料腔连接。进一步地，所述壳程内设有至少两个水平放置的隔板，所述隔板交错排列。进一步地，所述进料腔、所述列管式固定床和所述出料腔之间均具有相互匹配的凹凸卡环，并通过所述凹凸卡环扣合或拆卸。进一步地，所述反应腔包括至少两层列管式固定床，相邻两层列管式固定床的中间具有空隙，且所述相邻两层列管式固定床的四周通过相互匹配的凹凸卡环扣合或拆卸。进一步地，所述凹凸卡环中的凹卡环上设有密封衬垫，所述密封衬垫为石墨密封衬垫或石墨盘根或橡胶垫。进一步地，各所述中空列管对齐排列或交错排列。进一步地，所述进料腔、所述列管式固定床和所述出料腔的外围还设置有连接支耳，各连接支耳之间通过螺栓和螺母固定连接。进一步地，所述进料腔包括进料口以及设置在所述进料腔底部的加热装置，所述加热装置上方设置有挡板，所述挡板的一端与所述进料腔靠近所述进料口的壳体连接，另一端与所述进料腔远离所述进料口的壳体之间存在通道。进一步地，所述加热装置与所述反应腔之间还设有多个阶梯形导向板，所述阶梯形导向板穿过所述通道，其一端设置在所述加热装置内，另一端设置在进料腔的上部。进一步地，所述进料腔、所述反应腔和所述出料腔的外侧还设有把手。技术优点：本技术的列管式反应器，结构简单，无需额外设置冷媒，将待处理原料通过列管式固定床换热，对反应放出的热量进行充分利用，既带走了反应放出的热量，对列管进行冷却；又实现了原料的预热，使其进入进料腔无需过多加热，节省能源。且本技术的列管式反应器，各腔体之间均具有相互匹配的凹凸结构，并通过凹凸结构扣合或拆卸，方便更换催化剂，并可用于废气的增量处理。当工厂废气排放量增大时，本方案可以将满足处理增大的废气量的催化剂装填在单层或多层反应器中，通过设备腔体上下的快速接头，将增加使用的反应器叠加在原反应器上。附图说明图1为本技术一种实施方式的热循环利用的列管式反应器；图2为本技术另一种实施方式的热循环利用的列管式反应器；图3为本技术各腔体之间凹凸结构的示意图；图4为本技术一实施方式中反应腔的侧视图；图5为本技术一实施方式中空列管排布的俯视图；图6为本技术一实施方式中上下腔体连接的结构示意图。其中，1、进料腔，2、反应腔，21、第一列管式固定床，22、第二列管式固定床，3、出料腔，4、中空列管，40、壳程，41、单数列中空列管，42、双数列中空列管，5、凹凸卡环，6、加热装置，7、挡板，8、阶梯形导向板，9、空气调节阀，10、原料调节阀，11、泵，12、阻火器，13、密封衬垫，14、把手，15、连接支耳，16、螺栓，17、螺母，18、隔板，201、第一管道，201、第二管道，203、第三管道，204、第四管道。具体实施方式以下实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。实施例：如图1所示，一种热循环利用的列管式反应器，由下至上依次包括进料腔1、反应腔2以及出料腔3，反应腔2包括至少一层列管式固定床，列管式固定床内设有多个竖直排列的中空列管4，中空列管4规则排列，并通过上固定板及下固定板与反应腔2的壳体固定连接，中空列管4内填充有催化剂，待处理原料经中空列管4在催化剂的作用下氧化分解。中空列管4的外围为壳程40，壳程40内设有至少一个水平放置的隔板18，其数量视列管的高度决定，如图1中，隔板可以为三个，交错排列在壳程40内。隔板18的一端与列管式固定床的壳体连接，另一端与相对的另一侧壳体间存在间隙。列管式固定床的侧面上部设有原料进口，下部设有原料出口，原料经第一管道201进入壳程40内换热，经隔板18与壳体间的间隙下流，继续换热，经原料出口通过第二管道202排出，最后通过原料进料管道连接至进料腔1内。进料腔1包括进料口以及设置在进料腔底部的加热装置6，该加热装置6可以为加热电阻丝或者现有技术中其他加热装置，主要用于对待处理的气体进行加热处理，保证气体通过列管式固定床在催化剂的作用下充分反应。加热装置6的上方设置有挡板7，挡板7的一端与进料腔1靠近进料口的壳体连接，另一端与进料腔1远离进料口的壳体之间存在通道。加热装置6上的挡板7用于阻挡气体直接向上流入列管4，使其在加热装置6中充分加热，将加热后的气体通过右侧的通道进入反应腔2中，向反应腔2中的中空列管4分配时，由于气体进入流场混乱容易造成进入各中空列管4中的气量分配不均，为了更好地分配气量，在加热装置6右侧通道与反应腔2之间设置多个阶梯形导向板8，该阶梯形导向板8穿过通道，其一端设置在加热装置6内，另一端设置在进料腔1的上部。为了把原料气体均匀分布开，以便平均分布到各个中空列管4中去，上述阶梯形导向板8均匀分布在通道内，对气体起导向作用。预热后的原料经进料腔1后，进入反应腔2反应，反应放出的热量通过壳程40内的原料带走，这样既带走了反应放出的热量，对中空列管进行冷却；又实现了原料的预热，使其进入进料腔无需过多加热，节省能源。本技术的热循环利用的列管式反应器的原料进料管上设有原料调节阀10，用于实现温度的调节，当原料经过列管反应器，在催化剂的作用下氧化分解VOC，当催化剂的温度处于高位时调小原料调节阀10的开度，以减少VOC进入系统的浓度，降低氧化反应生成的热量。在本技术的另一实施方式中，热循环利用的列管式反应器还设有空气进料管与原料进料管，两个管道并行排布，通过一进料泵11与进料口连接。空气进料管上设有空气调节阀9，原料进料管上设有原料调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热循环利用的列管式反应器，由下至上依次包括进料腔(1)、反应腔(2)以及出料腔(3)，其特征在于：所述反应腔(2)包括至少一层列管式固定床，所述列管式固定床内设有多个竖直排列的中空列管(4)，所述中空列管(4)的外围为壳程(40)，所述壳程(40)内设有至少一个水平放置的隔板(18)，所述隔板(18)的一端与所述列管式固定床的壳体连接，另一端与相对的另一侧壳体间存在间隙，所述列管式固定床的侧面上部设有原料进口，下部设有原料出口，所述原料出口通过进料管道与所述进料腔(1)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种热循环利用的列管式反应器，由下至上依次包括进料腔(1)、反应腔(2)以及出料腔(3)，其特征在于：所述反应腔(2)包括至少一层列管式固定床，所述列管式固定床内设有多个竖直排列的中空列管(4)，所述中空列管(4)的外围为壳程(40)，所述壳程(40)内设有至少一个水平放置的隔板(18)，所述隔板(18)的一端与所述列管式固定床的壳体连接，另一端与相对的另一侧壳体间存在间隙，所述列管式固定床的侧面上部设有原料进口，下部设有原料出口，所述原料出口通过进料管道与所述进料腔(1)连接。


2.根据权利要求1所述的一种热循环利用的列管式反应器，其特征在于：所述壳程(40)内设有至少两个水平放置的隔板(18)，所述隔板(18)交错排列。


3.根据权利要求1所述的一种热循环利用的列管式反应器，其特征在于：所述进料腔(1)、所述列管式固定床和所述出料腔(3)上均设置有相互匹配的凹凸卡环(5)，并通过所述凹凸卡环(5)扣合或拆卸。


4.根据权利要求1所述的一种热循环利用的列管式反应器，其特征在于：所述反应腔(2)包括至少两层列管式固定床，相邻两层列管式固定床的中间具有空隙，且所述相邻两层列管式固定床的四周通过相互匹配的凹凸卡环(5)扣合或拆卸。


5.根据权利要求3或4所述的一种热循环利用的列管式反应器，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱若棨，钱敬吉，
申请(专利权)人：苏州道一至诚纳米材料技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32