【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一氧化碳处理领域，更具体地说，涉及一种一氧化碳气体氧化脱氢设备。
技术介绍
1、一氧化碳可从各种含一氧化碳的混合气中分离提取，工业上可用于分离一氧化碳的原料气包括：天然气和石油转化的合成气、水煤气、半水煤气以及钢铁厂、电石厂和黄磷厂的尾气等，现有从合成气中分离出的一氧化碳在兼顾一氧化碳收率的前提下，通常情况下其氢气的含量可达到1％以上。而研究表明氢气的存在会导致后续一氧化碳偶联反应催化剂活性降低，直至反应无法进行，因此，需要对一氧化碳进行脱氢处理。
2、现有技术中通过以铂或钯为活性组分的催化剂对一氧化碳和氢气的混合气体进行氧化脱氢处理，例如现有专利（公告号为cn102649563b）公开了通过一氧化碳气体催化氧化脱氢的方法以及现有专利（公告号为cn102649570b）公开了一氧化碳气体催化反应氧化脱氢的方法，均是采用催化剂处理的方式实现对一氧化碳与氢气混合气体的氧化脱氢处理；
3、虽然能够实现脱氢处理，但是目前催化剂骨架内部大都是蜂窝状结构，当一氧化碳与氢气混合气体通过骨架时，气体流动遵循流体动力学中的边界层效应，即靠近壁面的位置气体流速较低，而在更远的地方，流速较高，流速较高的气体可能难以接触催化剂表面，导致反应速率降低，也就是说在蜂窝结构中，气体在通过骨架时，部分气体会沿内壁反应，但也有部分气体可能由于流速较高而未能有效接触催化剂表面。这种现象被称为流体滞后或偏流，在催化反应中会导致反应物未能充分转化。
技术实现思路
1、针对现有技术中存
2、为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，包括中空壳体、固接在中空壳体上端的进气罩、固接在中空壳体内壁的底板和开设在底板下端的排气口一，所述中空壳体内壁还固接有隔板一和位于隔板一下方的隔板二，且隔板一上方与进气罩之间设有经流腔，所述中空壳体内部还连接有氧化脱氢单元；
4、所述氧化脱氢单元位于底板与隔板二之间，且氧化脱氢单元包括固接在中空壳体内壁上并位于底板上方的隔板三、开设在隔板三内部的排气口二、连接在隔板三上端的催化剂骨架、开设在催化剂骨架内部的多个反应通孔、一端与隔板二下端转动连接且另一端与隔板三上端转动连接的中空转杆、倾斜开设在中空转杆外部的多个排气口三、线性阵列均匀分布并固接在反应通孔内壁的多个冷却风环；
5、所述隔板二上端固接有旋转接头一和气体输送泵，且旋转接头一的内管插入中空转杆内部并与中空转杆固接，所述气体输送泵的输出端与旋转接头一的输入端相连且输入端贯穿隔板一并进入经流腔中。
6、进一步的，所述催化剂骨架内部连接有多个输气管道，所述隔板二上端开设有多个管道接口一，所述中空壳体外表面开设有多个管道接口二，且输气管道的两端分别与冷却风环和管道接口一相连。
7、进一步的，所述中空转杆内壁固接有单向阀一，且单向阀一位于旋转接头一内管的下方。
8、进一步的，所述隔板二上端和下端连接有横向匀热单元，且横向匀热单元包括固接在隔板二上端的电机一、转动连接在隔板二下端的齿轮一、转动连接在隔板二下端并固定套接在中空转杆外部的齿轮二，且齿轮一与齿轮二相啮合，所述电机一的输出轴贯穿隔板二并与齿轮一固接。
9、进一步的，所述隔板三上端固接有多个固定杆，且多个固定杆上端固接有固定环三，所述中空转杆外部固接有固定座，且固定座内部活动插接有活动块，所述活动块两侧均开设有斜面，所述固定座内部连接有弹簧，且弹簧的两端分别与固定座内壁和活动块一侧相连。
10、进一步的，所述中空壳体内部还连接有纵向匀热单元，且纵向匀热单元包括固接在隔板二上端的电机二、螺接在催化剂骨架内部的丝杆、活动插接在催化剂骨架内部的导杆，且丝杆的两端分别与隔板二下端和隔板三上端转动连接，所述导杆的两端分别与隔板二下端和隔板三上端固接，所述电机二的输出轴贯穿隔板二并与丝杆的一端固接。
11、进一步的，多个所述冷却风环的内壁上均连接有引流组件，且引流组件包括固接在冷却风环内壁上的固定环一、固接在固定环一下端的陶瓷纤维套和导向杆、固接在陶瓷纤维套另一端并活动套接在导向杆外部的固定环二、转动连接在固定环二下端的转动座、固接在转动座内壁上的多个连接部，且连接部的另一端与转动杆外表面固接。
12、进一步的，所述底板下端连接有碳化清洁单元，且碳化清洁单元包括固接在底板下端的文丘里混合部和空压机，所述空压机的输出端与文丘里混合部的喉部相连，所述隔板三下端固接有旋转接头二，且旋转接头二的内管贯穿隔板三并插入中空转杆的内部，所述旋转接头二的输入端通过输液管道与文丘里混合部的输出端相连。
13、进一步的，所述中空转杆内部还连接有单向阀二，且单向阀二位于旋转接头二内管的上方。
14、进一步的，所述催化剂骨架内部还开设有冷却流道，且催化剂骨架下端开设有与冷却流道相连的冷却流道接口，所述冷却流道接口贯穿隔板三并向下延伸，所述底板内部开设有管道接头，且管道接头通过伸缩管道与冷却流道接口的延伸端相连。
15、相比于现有技术，本专利技术的有益效果：
16、（1）本方案通过在反应通孔内壁上设置有多个冷却风环，冷却风环能够向反应通孔内壁上排出氧气，确保氧气在反应通孔内壁的均匀分布，避免氧气集中于某个区域，从而提高催化反应的效率，同时一氧化碳与氢气的混合气体进入中空转杆，并从倾斜的排气口三排出并吹向反应通孔的内壁，增加气体与催化剂的接触面积和湍流效应，有助于打破气体流动的边界层，使气体更加充分地混合，通过这种气体流向的设计，气体不仅平行流动，还会与反应通孔内壁发生交互，形成一种类似涡流的效应。这种湍流能够加速气体的混合并避免死区（流速极低的区域），确保催化反应在整个催化器内均匀进行，避免了局部区域因氧气不足或气流不畅而导致反应效率降低，确保反应物能够充分转化。
17、（2）本方案设置有横向匀热单元，电机一工作能够通过齿轮一和齿轮二带动中空转杆转动，中空转杆转动能够帮助打破反应通孔内部气流的静止区域，减少物质在反应通孔内壁的积垢或沉积，中空转杆的转动可以促使气体分布更加均匀，避免出现传统设计中可能出现的气流滞留或死区现象，随着中空转杆的转动，气体流向和速度会动态变化，进一步促进气体与催化剂表面的接触，同时转动中空转杆能够帮助调节应通孔内壁的热量分布，防止某些区域由于反应过于剧烈而导致温度过高造成催化剂失活或副反应的情况。
18、（3）本方案设置有纵向匀热单元，通过纵向匀热单元能够对催化剂骨架的高度进行调节，使催化剂骨架能够上下运动，催化剂骨架的上下移动可以使气流在反应通孔内壁的接触面积发生动态变化，可能有助于优化气体流动与催化剂的接触。在不同的操作阶段，调节催化剂骨架的位置可以帮助更好地分配气体流量，提升反应速率，同时也能够实现帮助在整个反应区内实现更均匀的温度分布，使得高温区域不再局限于反应通孔内壁的周向区域。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，包括中空壳体（1）、固接在中空壳体（1）上端的进气罩（2）、固接在中空壳体（1）内壁的底板（3）和开设在底板（3）下端的排气口一（31），其特征在于：所述中空壳体（1）内壁还固接有隔板一（4）和位于隔板一（4）下方的隔板二（5），且隔板一（4）上方与进气罩（2）之间设有经流腔（11），所述中空壳体（1）内部还连接有氧化脱氢单元（6）；
2.根据权利要求1所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述催化剂骨架（61）内部连接有多个输气管道（66），所述隔板二（5）上端开设有多个管道接口一（67），所述中空壳体（1）外表面开设有多个管道接口二（68），且输气管道（66）的两端分别与冷却风环（65）和管道接口一（67）相连。
3.根据权利要求2所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述中空转杆（63）内壁固接有单向阀一（69），且单向阀一（69）位于旋转接头一（52）内管的下方。
4.根据权利要求3所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述隔板二（5）上端和下端连接有横向匀热单元（7），且
5.根据权利要求4所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述隔板三（62）上端固接有多个固定杆（76），且多个固定杆（76）上端固接有固定环三（77），所述中空转杆（63）外部固接有固定座（74），且固定座（74）内部活动插接有活动块（75），所述活动块（75）两侧均开设有斜面，所述固定座（74）内部连接有弹簧，且弹簧的两端分别与固定座（74）内壁和活动块（75）一侧相连。
6.根据权利要求5所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述中空壳体（1）内部还连接有纵向匀热单元（8），且纵向匀热单元（8）包括固接在隔板二（5）上端的电机二（81）、螺接在催化剂骨架（61）内部的丝杆（82）、活动插接在催化剂骨架（61）内部的导杆（83），且丝杆（82）的两端分别与隔板二（5）下端和隔板三（62）上端转动连接，所述导杆（83）的两端分别与隔板二（5）下端和隔板三（62）上端固接，所述电机二（81）的输出轴贯穿隔板二（5）并与丝杆（82）的一端固接。
7.根据权利要求6所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：多个所述冷却风环（65）的内壁上均连接有引流组件（84），且引流组件（84）包括固接在冷却风环（65）内壁上的固定环一（841）、固接在固定环一（841）下端的陶瓷纤维套（842）和导向杆（846）、固接在陶瓷纤维套（842）另一端并活动套接在导向杆（846）外部的固定环二（843）、转动连接在固定环二（843）下端的转动座（844）、固接在转动座（844）内壁上的多个连接部（845），且连接部（845）的另一端与转动杆外表面固接。
8.根据权利要求7所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述底板（3）下端连接有碳化清洁单元（9），且碳化清洁单元（9）包括固接在底板（3）下端的文丘里混合部（91）和空压机（93），所述空压机（93）的输出端与文丘里混合部（91）的喉部相连，所述隔板三（62）下端固接有旋转接头二（94），且旋转接头二（94）的内管贯穿隔板三（62）并插入中空转杆（63）的内部，所述旋转接头二（94）的输入端通过输液管道（92）与文丘里混合部（91）的输出端相连。
9.根据权利要求8所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述中空转杆（63）内部还连接有单向阀二（95），且单向阀二（95）位于旋转接头二（94）内管的上方。
10.根据权利要求9所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述催化剂骨架（61）内部还开设有冷却流道，且催化剂骨架（61）下端开设有与冷却流道相连的冷却流道接口（612），所述冷却流道接口（612）贯穿隔板三（62）并向下延伸，所述底板（3）内部开设有管道接头（33），且管道接头（33）通过伸缩管道（32）与冷却流道接口（612）的延伸端相连。
...【技术特征摘要】
1.一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，包括中空壳体（1）、固接在中空壳体（1）上端的进气罩（2）、固接在中空壳体（1）内壁的底板（3）和开设在底板（3）下端的排气口一（31），其特征在于：所述中空壳体（1）内壁还固接有隔板一（4）和位于隔板一（4）下方的隔板二（5），且隔板一（4）上方与进气罩（2）之间设有经流腔（11），所述中空壳体（1）内部还连接有氧化脱氢单元（6）；
2.根据权利要求1所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述催化剂骨架（61）内部连接有多个输气管道（66），所述隔板二（5）上端开设有多个管道接口一（67），所述中空壳体（1）外表面开设有多个管道接口二（68），且输气管道（66）的两端分别与冷却风环（65）和管道接口一（67）相连。
3.根据权利要求2所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述中空转杆（63）内壁固接有单向阀一（69），且单向阀一（69）位于旋转接头一（52）内管的下方。
4.根据权利要求3所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述隔板二（5）上端和下端连接有横向匀热单元（7），且横向匀热单元（7）包括固接在隔板二（5）上端的电机一（71）、转动连接在隔板二（5）下端的齿轮一（72）、转动连接在隔板二（5）下端并固定套接在中空转杆（63）外部的齿轮二（73），且齿轮一（72）与齿轮二（73）相啮合，所述电机一（71）的输出轴贯穿隔板二（5）并与齿轮一（72）固接。
5.根据权利要求4所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述隔板三（62）上端固接有多个固定杆（76），且多个固定杆（76）上端固接有固定环三（77），所述中空转杆（63）外部固接有固定座（74），且固定座（74）内部活动插接有活动块（75），所述活动块（75）两侧均开设有斜面，所述固定座（74）内部连接有弹簧，且弹簧的两端分别与固定座（74）内壁和活动块（75）一侧相连。
6.根据权利要求5所述的一种一氧化碳气体氧化脱氢设备，其特征在于：所述中空壳体（1）内部还连接有纵向匀热单元（8），且纵向匀热单元（8）包括固接在隔板二（5）上端的电...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁鑫，张步云，李倩，
申请(专利权)人：烟台焕发新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。