一种固定床式催化反应器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种固定床式催化反应器。该技术方案采用管状构型的填料，利用引导管将物料导入管状填料内部，管状填料在电机带动下旋转，从而对中心位置的物料产生离心力，在离心力的驱动下，不仅能加快物料向管状填料中的分布速度，而且，由于离心力在各个方向上的大小均一，因此可增进物料在管状填料中分布的均匀性。此外，为避免旋转过程中物料从上端溢出的问题，本实用新在管状填料上端增设了环形槽，可使上行的物料得到阻挡；同时，利用罐体内壁的限位环与环形槽相配合，可对旋转过程中的偏振现象起到限制作用。本实用新型专利技术对物料与填料的传质效率具有促进作用，同时改善了物料在填料中分布的均匀性。在填料中分布的均匀性。在填料中分布的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种固定床式催化反应器


[0001]本技术涉及化学反应器
，具体涉及一种固定床式催化反应器。

技术介绍

[0002]固定床式催化反应器，是指在反应器内装填固定化的催化剂填料，形成一定厚度的堆积床层，当气体或液体通过堆积床层时，实现非均相反应的反应器。固定床式催化反应器广泛用于气
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固相反应和液
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固相反应过程，例如，合成氨工业中的固定半水煤气发生炉，水处理中的固定床离子交换柱等。
[0003]固定床式催化反应器具有返混小、催化剂机械损耗小、结构简单等优势；但同时，也存在一定的缺陷。首先，其传热较差，当反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温现象；此外，操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用；另外，其完全依靠重力或分子扩散力实现物质流转，不仅通过时间较长，而且容易出现局部积聚现象，因而传质效率较为低下，也难以保证反应进程的均一性。

技术实现思路

[0004]本技术旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种固定床式催化反应器，以解决常规固定床式催化反应器传质效率较为低下的技术问题。
[0005]本技术要解决的另一技术问题是，如何保证物料在填料层内均一分布。
[0006]为实现以上技术目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种固定床式催化反应器，包括罐体，引导管，三通，进料管，电机，转轴，机械密封，承载盘，管状填料，环形槽，限位环，环形腔体，通孔，贴壁填料层，排料管，其中，在罐体上端竖直的固定连接有引导管，引导管的下部伸入至罐体中，引导管的上端位于罐体上方，在引导管的上端固定连接有三通，在三通上固定连接有进料管；在罐体的下端固定连接有电机，电机与转轴传动连接，转轴向上伸入至罐体内部，在转轴与罐体的接合处设置有机械密封，在转轴的顶端固定连接有承载盘，管状填料固定连接在承载盘上，在管状填料的顶端固定连接有环形槽，在罐体的内壁上固定连接有限位环，限位环位于环形槽的外周位置，引导管位于管状填料的中心位置，在引导管与管状填料之间留有环形腔体，在引导管上开设有若干通孔；在罐体的内壁上固定连接有贴壁填料层；在罐体的下端固定连接有排料管。
[0008]作为优选，还包括三棱槽，筛网，三棱棘突，其中，在管状填料的内壁上开设有若干三棱槽，在筛网的外壁上具有若干三棱棘突，筛网贴合在管状填料的内壁上，三棱棘突与三棱槽相互嵌合。
[0009]作为优选，在筛网上具有若干朝向内侧的隆起部。
[0010]作为优选，环形槽和限位环均为金属材质，环形槽的外壁与限位环的内壁相互贴合，环形槽外壁与限位环内壁之间的动摩擦因数不超过0.1。
[0011]作为优选，引导管的轴线、罐体的轴线、承载盘的轴线、转轴的轴线、管状填料的轴线，五者相互重合。
[0012]在以上技术方案中，罐体用于容纳反应物及填料，其内部空间即为反应场所；引导管用于将物料引导至罐体中，并从其侧壁上的通孔释放到管状填料内侧的环形腔体中；进料管用于将物料导入至引导管中；之所以采用三通或多通来设置进料管，是因为这样可以同时设置两根或多根进料管，用以同时输入不同物料；电机用于驱动转轴旋转，由于转轴上端具有承载盘、承载盘上端固定有管状填料，因此可带动承载盘及管状填料一同旋转，位于环形腔体中的物料在上述旋转作用下，可产生一定的离心力，离心力可驱动物料朝向其外周的管状填料扩散，这一主动扩散作用不仅能加快物料向管状填料中的分布速度，而且，由于离心力在各个方向上的大小均一，因此可增进物料在管状填料中分布的均匀性；机械密封用于对转轴与罐体之间的接缝起到密封作用；管状填料的形状呈圆管形状，其材质为常规填料；固定于管状填料顶端的环形槽随管状填料一同旋转，之所以在管状填料顶端设置环形槽，一方面是为了避免环形腔体中的物料在旋转过程中从上端溢出，另一方面，是为了将环形槽与罐体内壁上的限位环相配合，利用限位环对环形槽起到限制作用，避免管状填料及环形槽在旋转过程中偏振幅度过大；贴壁填料层位于罐体的内壁上，当物料通过管状填料后，部分物料会接触贴壁填料层，进一步反应；排料管用于在反应完成后排出料液。
[0013]在优选技术方案中，可在管状填料的内壁上进一步增设筛网，利用三棱槽与三棱棘突相互嵌合固定，筛网用于在物料进入管状填料前，对物料起到一定的过滤作用，以延缓管状填料的阻塞时间；三棱槽与三棱棘突相互嵌合的固定模式，保证了筛网更换较为方便。
[0014]本技术提供了一种固定床式催化反应器。该技术方案对反应器的物料传质模式进行了集中改进，并优化了反应器结构。具体来看，本技术采用管状构型的填料，利用引导管将物料导入管状填料内部，管状填料在电机带动下旋转，从而对中心位置的物料产生离心力，在离心力的驱动下，不仅能加快物料向管状填料中的分布速度，而且，由于离心力在各个方向上的大小均一，因此可增进物料在管状填料中分布的均匀性。此外，为避免旋转过程中物料从上端溢出的问题，本实用新在管状填料上端增设了环形槽，可使上行的物料得到阻挡；同时，利用罐体内壁的限位环与环形槽相配合，可对旋转过程中的偏振现象起到限制作用。本技术对物料与填料的传质效率具有促进作用，同时改善了物料在填料中分布的均匀性。
附图说明
[0015]图1是本技术整体的结构图；
[0016]图2是本技术中，管状填料内壁附近的局部结构图；
[0017]图3是本技术中，筛网与管状填料内壁相贴合处的局部结构图；
[0018]图中：
[0019]1、罐体
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2、引导管
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3、三通
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4、进料管
[0020]5、电机
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6、转轴
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7、机械密封
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8、承载盘
[0021]9、管状填料
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10、环形槽
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11、限位环
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12、环形腔体
[0022]13、通孔
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14、贴壁填料层
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15、排料管
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16、三棱槽
[0023]17、筛网
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18、三棱棘突
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19、隆起部。
具体实施方式
[0024]以下将对本技术的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
[0025]实施例1
[0026]一种固定床式催化反应器，如图1～3所示，包括罐体1，引导管2，三通3，进料管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定床式催化反应器，其特征在于包括罐体(1)，引导管(2)，三通(3)，进料管(4)，电机(5)，转轴(6)，机械密封(7)，承载盘(8)，管状填料(9)，环形槽(10)，限位环(11)，环形腔体(12)，通孔(13)，贴壁填料层(14)，排料管(15)，其中，在罐体(1)上端竖直的固定连接有引导管(2)，引导管(2)的下部伸入至罐体(1)中，引导管(2)的上端位于罐体(1)上方，在引导管(2)的上端固定连接有三通(3)，在三通(3)上固定连接有进料管(4)；在罐体(1)的下端固定连接有电机(5)，电机(5)与转轴(6)传动连接，转轴(6)向上伸入至罐体(1)内部，在转轴(6)与罐体(1)的接合处设置有机械密封(7)，在转轴(6)的顶端固定连接有承载盘(8)，管状填料(9)固定连接在承载盘(8)上，在管状填料(9)的顶端固定连接有环形槽(10)，在罐体(1)的内壁上固定连接有限位环(11)，限位环(11)位于环形槽(10)的外周位置，引导管(2)位于管状填料(9)的中心位置，在引导管(2)与管状填料(9)之间留有环形腔体(12)，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田学林，林挺润，林春兰，
申请(专利权)人：厦门百得沃智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：