本申请公开一种模块化固定床反应器，包括筒体和环隙结构，其中所述筒体设置有一进气口和一出气口。所述环隙结构被设置于所述筒体内，并将所述筒体的内腔分割为连通所述进气口的一进气腔和连通所述出气口的一出气腔。所述环隙结构设置有相连通的反应通道和预热通道，其中所述反应通道装填有催化剂，并连通所述出气腔，所述预热通道连通所述进气腔，其中所述环隙结构具有同时形成所述反应通道和所述预热通道的一第一导热分隔件，以使所述反应通道内的催化反应所产生的热量能够通过所述第一导热分隔件预热所述预热通道内的气体。该固定床反应器不仅能够有效利用催化反应所产生的热量，还能够提前预热刚进来的气体，提高该固定床反应器的反应效率。定床反应器的反应效率。定床反应器的反应效率。
【技术实现步骤摘要】
一种模块化固定床反应器
[0001]本专利技术涉及固定床反应器设备
，尤其涉及一种模块化固定床反应器。
技术介绍
[0002]固定床反应器是常用的化工反应器形式，其是指在反应器内装填颗粒状固体催化剂或固体反应物，形成一定高度的堆积床层。气体或液体物料通过颗粒间隙流过静止固定床层的同时，实现非均相反应过程。这类反应器的特点是充填在设备内的固体颗粒固定不动，有别于固体物料在设备内发生运动的移动床和流化床，又称装填床反应器。固定床反应器被广泛用于气
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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]现有固定床反应器多存在以下问题：
[0004]结构复杂，拆装比较麻烦，使用寿命短，一旦出现故障就需要更换整个设备，不仅影响整体的生产，还提高了设备成本；
[0005]其次，在反应过程中产生的热量难以有效回收，综合能效低，造成资源的浪费；
[0006]催化剂的装填比较麻烦；
[0007]只能生产单一品种的产品，一旦产品的需求量小，极易造成设备的浪费；
[0008]生产效率难以灵活调整，不能良好的适应不同规模的产能。
技术实现思路
[0009]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过设置环隙结构，并形成依次连通的反应通道和预热通道，使得反应通道内的催化剂进行的催化反应所产生的热量能够被预热通道利用，以对预热通道内的气体进行预热，不仅能够有效降低能耗，节约资源，降低生产成本，还能够通过对气体进行提前预热来有效提高反应速度，进而提高工作效率。
[0010]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过将预热通道设置为进气通道和中间通道，并使至少一个反应通道和其中的进气通道相邻，能够有效预热进气通道内的气体，并配合中间通道能够对气体进行二次预热，进一步提高了催化反应的速率。
[0011]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过设置可拆卸的筋条，便于对环隙结构中失活的部分进行快速维修或更换，从而减少对整体生产的影响，并有效延长该固定床反应器的使用寿命。
[0012]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过设置扩气器，能够将进气进行分散提供，在生产过程中进一步减小集中进气产生的冲击力，使环隙结构工作得更加稳固，有效延长固定床反应器的使用寿命。
[0013]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过在不同的反应通道内装填不同的催化剂，能够在提供相同原料气时生产出不同的产品，从而有效满足产品调节的需要，尤其适于多种类小批量产品的生产。
[0014]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过在不同环隙结构的反应通道内装填不同的催化剂，能够在提供相同原料气时生产出不同的产品，从而有效满足产品调节的需要。
[0015]本专利技术的一个优势在于提供一种模块化固定床反应器，通过以环隙结构为单位进行模块化设置，能够使该固定床反应器的结构更加简单，便于拆装、维护、维修和更换，从而大大减小了对整体生产进度的影响。
[0016]为达到本专利技术以上至少一个优势，本专利技术提供一种模块化固定床反应器，其中所述固定床反应器包括；
[0017]一筒体，其中所述筒体设置有一进气口和一出气口；和
[0018]至少一环隙结构，其中所述环隙结构被设置于所述筒体内，并将所述筒体的内腔分割为连通所述进气口的一进气腔和连通所述出气口的一出气腔，所述环隙结构设置有相连通的反应通道和预热通道，其中所述反应通道装填有催化剂，并连通所述出气腔，所述预热通道连通所述进气腔，其中所述环隙结构具有同时形成所述反应通道和所述预热通道的一第一导热分隔件，以使所述反应通道内的催化反应所产生的热量能够通过所述第一导热分隔件预热所述预热通道内的气体。
[0019]根据本专利技术一实施例，所述预热通道包括进气通道和中间通道，其中所述进气通道连通所述进气腔，并通过所述中间通道连通所述反应通道，所述第一导热分隔件被设置于所述反应通道和所述中间通道之间，至少一所述反应通道与所述进气通道相邻，所述环隙结构还具有同时形成所述反应通道和所述进气通道的一第二导热分隔件。
[0020]根据本专利技术一实施例，所述环隙结构设置有呈同心圆分布的套筒结构、环形槽结构和U型槽结构，其中所述套筒结构位于所述环隙结构的中部，且所述套筒结构的开口靠近所述进气腔；
[0021]其中所述环形槽结构的截面呈双U字型，所述环形槽结构分别形成正对所述出气腔的一第一槽腔和正对所述进气腔的一第二槽腔，所述套筒结构被间隙嵌设在位于中部的所述环形槽结构的所述第一槽腔内，以分别形成所述进气通道、所述中间通道和所述反应通道，且相邻两所述环形槽结构相互间隙嵌合；
[0022]所述U型槽结构被设置于所述筒体的侧壁，且所述U型槽结构靠近所述中部的侧壁间隙嵌设于所述第二槽腔内。
[0023]根据本专利技术一实施例，所述U型槽结构远离所述中部的侧壁由所述筒体的侧壁构成。
[0024]根据本专利技术一实施例，所述环隙结构还包括至少一筋条，其中所述筋条沿所述筒体的径向延伸，并可拆卸地连接所述U型槽结构、所述环形槽结构和所述套筒结构。
[0025]根据本专利技术一实施例，所述筋条被实施为至少两条，至少两条所述筋条之间以预定的夹角交叉分布，且所述筋条被同时设置于所述环隙结构分别靠近所述进气腔和所述出气腔的端部。
[0026]根据本专利技术一实施例，所述环隙结构还包括一扩气器，其中所述扩气器被设置于至少两所述筋条的连接处，并靠近所述进气腔，其中所述扩气器的底部以及侧壁均设置有输气通道。
[0027]根据本专利技术一实施例，所述催化剂具有多个不同的类别，且不同类别的所述催化
剂被分别装填于不同的所述反应通道内。
[0028]根据本专利技术一实施例，所述固定床反应器包括多个所述环隙结构，其中多个所述环隙结构以平铺或叠加的方式被可拆卸地设置于所述筒体的内腔。
[0029]根据本专利技术一实施例，所述催化剂具有多个不同的类别，且不同类别的所述催化剂被分别装填于不同所述环隙结构的所述反应通道内。
[0030]本专利技术的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
附图说明
[0031]图1示出了本申请模块化固定床反应器的结构示意图。
[0032]图2示出了本申请模块化固定床反应器的主视剖视结构示意图。
[0033]图3示出了本申请中通气结构的剖视结构示意图。
[0034]图4示出了本申请模块化固定床反应器的仰视剖视结构示意图。
具体实施方式
[0035]以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。
[0036]本领域技术人员应理解本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模块化固定床反应器，其特征在于，其中所述固定床反应器包括；一筒体，其中所述筒体设置有一进气口和一出气口；和至少一环隙结构，其中所述环隙结构被设置于所述筒体内，并将所述筒体的内腔分割为连通所述进气口的一进气腔和连通所述出气口的一出气腔，所述环隙结构设置有相连通的反应通道和预热通道，其中所述反应通道装填有催化剂，并连通所述出气腔，所述预热通道连通所述进气腔，其中所述环隙结构具有同时形成所述反应通道和所述预热通道的一第一导热分隔件，以使所述反应通道内的催化反应所产生的热量能够通过所述第一导热分隔件预热所述预热通道内的气体。2.如权利要求1所述模块化固定床反应器，其特征在于，所述预热通道包括进气通道和中间通道，其中所述进气通道连通所述进气腔，并通过所述中间通道连通所述反应通道，所述第一导热分隔件被设置于所述反应通道和所述中间通道之间，至少一所述反应通道与所述进气通道相邻，所述环隙结构还具有同时形成所述反应通道和所述进气通道的一第二导热分隔件。3.如权利要求2所述模块化固定床反应器，其特征在于，所述环隙结构设置有呈同心圆分布的套筒结构、环形槽结构和U型槽结构，其中所述套筒结构位于所述环隙结构的中部，且所述套筒结构的开口靠近所述进气腔；其中所述环形槽结构的截面呈双U字型，所述环形槽结构分别形成正对所述出气腔的一第一槽腔和正对所述进气腔的一第二槽腔，所述套筒结构被间隙嵌设在位于中部的所述环形槽结构的所述第一槽腔内，以分别形成所述进气通道、所述中间通道和所述反应通道，且相邻两...
【专利技术属性】
技术研发人员：康啸琦，康晓丽，
申请(专利权)人：上海方民科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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