【技术实现步骤摘要】
本技术属于化工反应器,具体涉及一种用于气体净化的径向固定床反应器。
技术介绍
1、固定床反应器按照流动方式分为轴向固定床反应器、径向固定床反应器、列管式固定床反应器,其中径向反应器具有处理量大,流通截面积大,压降低的特点。气体净化由于气体流量大,首选采用径向固定床反应器,传统的径向固定床反应器存在催化剂利用率低、催化剂堵塞增加压降、反应气体容易偏流、出现气体分配不均等现象。
技术实现思路
1、针对现有径向反应器存在的问题,本技术提出一种用于气体净化的径向固定床反应器,其反应气体采用径向流过催化剂床层,通过合理的反应器结构及配置反应气体入口和反应气体进口,确保反应气体分配均匀,提高催化剂利用率,降低压降。
2、为了达到上述目的,本技术采用了下列技术方案:
3、一种用于气体净化的径向固定床反应器,包括反应器壳体和催化剂床层,所述反应器壳体包括筒体、上封头和下封头,且筒体分别与上封头和下封头相连,在反应器壳体内部设有中心筒,中心筒外套设有环筒,在中心筒和环筒之间是由催化剂组成的催化剂床层,在反应器壳体上设置有若干反应气体入口、若干反应气体出口、若干催化剂入口和若干催化剂出口。
4、进一步,筒体、中心筒和环筒在同一轴线上,且中心筒和环筒顶部和底部均分别与上封头和下封头相连。
5、进一步,中心筒内部为第一通道,反应气体入口与第一通道相连;环筒和筒体之间为第二通道,反应气体出口与第二通道相连。
6、进一步,反应气体入口设置在上封头和/
7、进一步,催化剂入口设置在上封头处,催化剂出口设置在下封头处,催化剂入口和催化剂出口数量至少两个。
8、进一步,中心筒和环筒为多边形结构。
9、进一步,中心筒与环筒之间有连接筋板。
10、进一步,中心筒和环筒均采用金属丝网与百叶窗叶片相结合的结构。
11、再进一步,所述金属丝网设置在靠近催化剂床层一侧;在所述金属丝网的外侧,斜向上设置有百叶窗叶片,百叶窗叶片与金属丝网竖直方向的夹角α为20°~50°。百叶窗叶片与金属丝网的夹角主要目的是防止催化剂填装和运行时溢流到气体通道11和12,如果有催化剂进入百叶窗,催化剂会自动流入催化剂填充层内。
12、再进一步,所述百叶窗叶片的间距为h,h为催化剂粒径的5~20倍,百叶窗叶片的长度为l,且l:h=1.2~2.0。目的一是保障反应气体以一定的气速均匀通过,该气速下不能将催化剂带出;目的二是如果有催化剂从金属丝网溢流至百叶窗内,催化剂也不会堆积溢流至气体通道11和12。
13、催化剂床层连接第一通道和第二通道,反应气体从第一通道径向流过催化剂的床层,增大了反应气体的过流截面积,提高了反应气体和催化剂的接触反应时间,降低了系统压降和能耗,提升了反应效率。
14、与现有技术相比本技术具有以下优点:
15、(1)本技术的反应器结构简单,容易操作;
16、(2)反应器压降和能耗低;
17、(3)催化剂利用率高;
18、(4)催化剂容易更换。
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1.一种用于气体净化的径向固定床反应器,包括反应器壳体和催化剂床层,其特征在于,所述反应器壳体包括筒体(1)、上封头(2)和下封头(3),且筒体(1)分别与上封头(2)和下封头(3)相连,在反应器壳体内部设有中心筒(4),中心筒(4)外套设有环筒(5),在中心筒(4)和环筒(5)之间是由催化剂组成的催化剂床层,在反应器壳体上设置有若干反应气体入口(7)、若干反应气体出口(8)、若干催化剂入口(9)和若干催化剂出口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:筒体(1)、中心筒(4)和环筒(5)在同一轴线上,且中心筒(4)和环筒(5)顶部和底部均分别与上封头(2)和下封头(3)相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:中心筒(4)内部为第一通道(11),反应气体入口(7)与第一通道(11)相连;环筒(5)和筒体(1)之间为第二通道(12),反应气体出口(8)与第二通道(12)相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:反应气体入口(7)
5.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:催化剂入口(9)设置在上封头(2)处,催化剂出口(10)设置在下封头(3)处,催化剂入口(9)和催化剂出口(10)数量至少两个。
6.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:中心筒(4)和环筒(5)为多边形结构。
7.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:中心筒(4)与环筒(5)之间有连接筋板(13)。
8.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:中心筒(4)和环筒(5)均采用金属丝网(15)与百叶窗叶片(14)相结合的结构。
9.根据权利要求8所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:所述金属丝网(15)设置在靠近催化剂床层一侧;在所述金属丝网(15)的外侧,斜向上设置有百叶窗叶片(14),百叶窗叶片(14)与金属丝网(15)竖直方向的夹角α为20~50°。
10.根据权利要求9所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:所述百叶窗叶片(14)的间距为H,H为催化剂(6)粒径的5~20倍,百叶窗叶片(14)的长度为L,且L:H=1.2~2.0。
...【技术特征摘要】
1.一种用于气体净化的径向固定床反应器,包括反应器壳体和催化剂床层,其特征在于,所述反应器壳体包括筒体(1)、上封头(2)和下封头(3),且筒体(1)分别与上封头(2)和下封头(3)相连,在反应器壳体内部设有中心筒(4),中心筒(4)外套设有环筒(5),在中心筒(4)和环筒(5)之间是由催化剂组成的催化剂床层,在反应器壳体上设置有若干反应气体入口(7)、若干反应气体出口(8)、若干催化剂入口(9)和若干催化剂出口(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:筒体(1)、中心筒(4)和环筒(5)在同一轴线上,且中心筒(4)和环筒(5)顶部和底部均分别与上封头(2)和下封头(3)相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:中心筒(4)内部为第一通道(11),反应气体入口(7)与第一通道(11)相连;环筒(5)和筒体(1)之间为第二通道(12),反应气体出口(8)与第二通道(12)相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于气体净化的径向固定床反应器,其特征在于:反应气体入口(7)设置在上封头(2)和/或下封头(3),反应气体出口(8)环向均布于筒体(1)轴向中间位置。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李春玉,赵建涛,聂伟,巴忠仁,曹国强,郭良,胡东海,
申请(专利权)人:中国科学院山西煤炭化学研究所,
类型:新型
国别省市:
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