多管式固定管板反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多管式固定管板反应器，由反应器本身和热交换介质流道组成，反应器本身包括外壳１、介质分布口２、反应管４，反应管上下连接管板３－１、３－２，管板上有上下封头５－１、５－２，封头上有进料口和出料口，外壳内有介质折流板７；热交换介质流道包括介质进入流道和介质流出流道，介质进入流道上有两个对称的介质主动循环进口，介质流出流道上有两个对称的介质主动循环出口；介质分布口２大小不等。本实用新型专利技术在工作中热交换介质分布均匀，即反应器内径向温差一般小于±２℃，所以能更好地均匀冷却或加热。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于化工设备
，是用于有机物气相氧化反应或分解反应的一种反应器，确切地说是一种多管式固定管板反应器。
技术介绍
有机物气相氧化反应或分解反应是本领域众所周知的。现有有机物气相氧化反应的方法是将有机物加入装有催化剂的反应管内进行反应，生成目的产物，管外有热交换介质进行加热或冷却。这类反应器的一个主要问题是如何在反应过程中及时移出反应热(在放热反应时)或及时补充反应所需的热量(在吸热反应时)。通常有机物气相氧化反应是放热反应，有机物分解反应是吸热反应。多管式固定管板热交换反应器一般包括一定数量的反应管，管板，封头，反应器壳体，用于热交换介质流动的上下流道以及流道上的热交换介质进出的接口(主动或从动接口)等。所述流道的作用是使热交换介质进行均匀分配，使每一根反应管接触的热交换介质数量、温度相同。现有的多管式固定管板热交换反应器，采用的是一组上下热交换介质流动的流道，上流道上仅有一个热交换介质的出口；下流道上仅有一个热交换介质的进口作为热交换介质的主动循环口。为了使热交换介质均匀的分配，在流道内反应器外壳上开有等距、等直径的圆孔。热交换介质从主动循环口进入流道，通过流道内的反应器壳上的多个圆孔进行分配，使热交换介质沿反应器径向均匀分配，然后流过反应管与反应管进行热交换，随后热交换介质从反应器内通过另一个流道内的反应器壳上的多个圆孔流出反应器，在该流道内汇合。这种仅有一个主动循环进口和一个主动循环出口的结构式多管式固定管板反映器存在有很大缺陷首先，随着反应管数目的增加，反应器直径也随之增大，热交换介质在每个圆孔的分配量随着圆孔距主动循环口越远，分配量越大，造成分配的不均匀，而不能满足反应管的要求。其次，随着反应管长度的增加，这种一组热交换介质流道的结构式已不能满足反应管多个温度控制的要求，这是因为热交换介质流道仅能实现一个温度控制的要求。
技术实现思路
本技术的目的是为克服现有技术中的缺陷，重新提供一种多管式固定管板反应器，在它的设计上设有具备两对或两对以上对称的热交换介质的主动循环进出口的流道，使热交换介质沿反应器径向均匀分配，从而满足反应管的要求。本目的以下列技术方案来实现该多管式固定管板反应器由多管式反应器本身和反应器热交换介质流道组成。其中反应器包括其外壳、在装置有流道处的反应器外壳壁一周设置有热交换介质分布口、外壳上下端分别设置有管板、管板之间分布连接有物料反应管，上下管板上分别有上下封头，上下封头上有进料口、出料口，外壳内装置有直径不等的热交换介质的折流板；其特别之处是反应器热交换介质流道至少是一组上下流道，它们分别置于反应器外壳的外侧，在上流道或下流道上分别设置有一对相对称的热交换介质主动循环进口和一对相对称的热交换介质主动循环出口。所述的热交换介质分布口的面积大小不等。根据反应物的种类决定在反应器的外壳外侧可以设置一组上下介质流道，其中上流道上设有对称的两个介质主动循环出口、下流道上设有对称的两个介质主动循环进口。在反应器外壳外侧可以设置有两组上下介质流道，其中一组上下流道中的上流道上设有对称的两个介质主动循环出口，下流道上设有对称的两个介质主动循环进口；另一组上下流道中的上流道上也设有相对称的两个介质主动循环出口，下流道上也设有相对称的两个介质主动循环进口。与现有技术相比较本技术在反应器的热交换介质的进入流道上设有两个介质主动循环进口，输出流道上设有两个介质主动循环出口；热交换介质的分布口是按照介质流速压力的不同所设计的分布口面积的大小不同。从而实现多管式固定管板反应器的热交换介质的均匀分布和流动，并能更好地均匀移热或加热。试验证明现有技术中反应器内径向温差一般高达±7℃；而本技术中反应器内径向温差一般小于±2℃。所以本技术通过改变热交换介质流道结构形式及流道内即反应器上的介质分配结构形式，改进了热交换介质的流动方式，使其均匀分布和流动，使反应器取得了意想不到的换热效果。附图说明图1为本技术实施例一的整体结构示意图。图2为本技术实施例二的整体结构示意图。图3为热交换介质的分布流向示意图。具体实施方式结合附图对本技术的整体结构及工作原理作具体说明如图1所示，它公开了一个有一组上下流道的多管式固定管板反应器，主要由反应器本身和在其外壳外侧的上下焊接的上流道8-1和下流道8-2构成，其中反应器包括其外壳1，在反应器外壳壁的一周设有热交换介质分布口2，外壳1的上下端分别设置焊接有管板3-1、3-2，上下管板之间连接有反应管4，反应管焊接在管板上。上下管板上分别装有封头5-1、5-2，上封头上设有进料口6-1，下封头上设有出料口6-2，反应器外壳内自上而下装置有直径不等的热交换介质的折流板7。所述的介质分布口2面积的大小是通过计算得出，因为要保证每个口的流量在同一时间内相等，考虑到分布口距流道上介质主动循环进出口的远近所导致流速大小及压力大小的不同，所以分布口的大小要有相应的变化，否则通过每个分布口的介质流量不同，所以靠近主动循环进口的几个分布口较小，其次最大，随后越远离进出口则越小，另一流道规律相反。下流道8-2为介质进入流道，它由焊接在反应器外壳上的上下环形钢板和长方形侧板焊接而成，在流道的左右侧分别设有介质主动循环进口9-2；同样上流道8-1为介质流出通道，在其左右侧分别设有介质的主动循环出口9-1，其构成与下流道相同。图2所示，它公开了一个有两对上下介质流道的多管式固定管板反应器。图2所示，它公开一个有两组上下介质流道的多管式固定管板反应器。其结构与实施例一(图1所指)基本相同，是考虑到由于反应器本身高度较长，利用一对介质流道中的热交换介质的温度满足不了反应物的需要，所以在反应器外壳上要装置同样的上下流道为两组、叁组甚至四组。图中流道8-1a和流道8-2a为一组上下流道，上流道上设有两上介质主动循环出口9-1a，下流道上设有两个介质主动循环进口9-2a；另一组上下流为8-1b和8-2b，上流道上设有两个介质主动循环出口9-1b，下流道上设有两个介质主动循环进口9-2b。该反应器流道上的热交换介质主动循环进出口的大小取决于具体的反应类型和反应器的大小，即反应管数的多少，这个问题本领域普通技术人员容易确定适合具体情况的进出口尺寸。多管式固定管板反应器的工作原理图3所示，(箭头A所指的为进料方向；反应器内箭头行走的方向为热交换介质的主动进出循环方向)，工作前，首先使流道上的热交换介质主动循环进出口与热交换介质循环泵或风机等动力设备连接(焊接、法兰连接或其它连接)，可以是直接连接，也可以通过其它设施间接连接。例如它可以与熔盐(一种热交换介质)循环泵直接焊接，也可以与导热油(介质)循环泵通过法兰连接。反应器在工作时，先将有机物料从反应器顶部的封头上进料口6-1送下，进入反应管内，与此同时热交换介质—熔盐由循环泵从左右侧两个主动循环进口9-2进入下流道8-2，沿流道内反应器外壳向前流动并经介质分布口2等量分配进入反应器内。熔盐在反应器内经交替安置的碟形和环形折流板7导向实现错流流动，并与反应管内有机物进行热交换。然后经过热交换的熔盐通过上流道处反应器外壳上的分布口进入上流道8-1内，再到左右侧两个主动循环出口9-1处汇合流出反应器，完成一个循环过程。权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多管式固定管板反应器，它主要由多管式反应器本身和反应器热交换介质流道组成，其中反应器包括其外壳（１）、在装置有流道处的反应器外壳壁一周设置有热交换介质分布口（２）、外壳上下端分别设置有管板（３－１）、（３－２）、管板之间分布连接有物料反应管（４），上下管板上分别有上下封头（５－１）、（５－２），上下封头上有进料口（６－１）、出料口（６－２），外壳（１）内设置有热交换介质的折流板（７）；其特征是反应器热交换介质流道至少是一组上下流道，它们分别置于反应器外壳的外侧，一个流道上设置有一对介质的主动循环进口，则另一流道上设置有一对介质的主动循环出口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟彪，赵伟明，
申请(专利权)人：赵伟明，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]