CN201161185Y - 并联双层换热板式反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及并联双层换热板式反应器，它包括装配于外筒体中的内筒，内筒中设有触媒筐和设有电加热器的中心管，内筒中部设有一横向隔板，所述隔板将内筒分隔成上、下各自独立的触媒筐，各触媒筐底部的连接架上分别装配有有效数量的换热板，各换热板在内筒中平行排列，从换热板的上端口接进气总环管出口，下端口接升气管入口。换热板由两相同压痕的金属板构成，两金属板各周边间固连。由于将冷管换热改为换热板换热，各种压痕的换热板拼装在一起构成一组传热效率极高的换热器，可及时带走反应热，传热系数可增大3～5倍，增加了气体处理量，产量大幅增加，操作方便可行，制造安装方便，不受顶部封头大小限制，且具有低阻力、低电耗、自动装卸触媒的特点。

Description

并联双层换热板式反应器

技术领域

本实用新型涉及化工设备，具体涉及一种换热板式气固相催化反应装置。

技术背景

为保证放热化学反应的连续进行，需不断移出反应热，以使反应过程沿最佳温度曲线进行。如甲醇生成反应为气固相可逆催化放热反应，其反应热的移出有多种方式，其中目前工业上主要采用冷管型反应器，即边反应边移走热量，以达到最佳反应速率，取得较满意的产量和转化率，并使反应器阻力达到最小化。这种冷管型反应器的特点是，由于触媒容易老化、使用寿命短，因而在实际生产中采用大量填装触媒，加大备用系数，以延长触媒更换周期，因而大大增加了设备运行阻力和动力消耗，减少了塔的处理能力。但目前采用的冷管束换热方式不仅其换热效率较低，触媒利用糸数小，同时，设备运行阻力大，投资生产成本高，并具有制造、安装不方便的缺陷。

发明内容

本实用新型提供一种换热板式气固相催化反应装置，以克服现有技术存在的缺陷。

本实用新型目的通过以下方式实现：这种并联双层换热板式反应器它包括装配于外筒体中的内筒，内筒中设有触媒筐和设有电加热器的中心管，其特征在于所述内筒中部设有一横向隔板，所述隔板将内筒分隔成上、下各自独立的触媒筐，各触媒筐底部的连接架上分别装配有有效数量的换热板，换热板的上端口接进气总环管出口，换热板的下端口接升气管入口。

所述换热板分别由两相同压痕的金属板构成，两金属板所对应的各周边间固连，两金属板间的缝隙形成流体通道。

所述换热板上的压痕为波纹状、线条状、折线状或鼓泡状，流体以曲折行进方式流过上述压痕的换热板时，一方面加快了流体流速而大大堤高了传热糸数，同时又延长了流体通过的时间，不仅可使触媒层聚集的反应热及时由该换热器换热板内的流体带走，同时使板内流体得到预热。

所述换热板在筒体内平行排列或扇形排列，或根据其他工艺要求而设计成各种形式的排列。

所述上触媒筐底部为一锥形多孔板气体收集器，其下端的触媒卸出管穿过下触媒筐后与一触媒出口套管相接。上层零米压板上设有与下层触媒筐相通的触媒填装管，反应器顶部设有分别与上层触媒筐和下层触媒筐相通的冷激副管线，上层换热板经上层进气总环管相通的进气管接上层分气室，上层换热板气体出口接上层升气管，通经上触媒层后依次经上层多孔板气体收集器、套管、上层气体出口套管、出口套管出反应器下部出口；下层换热板气体入口经下层进气总环管依次上穿下层零米压板、隔板、上层多孔板气体收集器、上触媒筐后与上层分气室相通的下层进气管相接，下层换热板气体出口经下层升气管通经下触媒筐触媒层后依次经下层多孔板气体收集器和套管出反应器下部出口。

触媒卸出管最好位于内筒中心部位，触媒卸出管与触媒出口套管间螺纹连接，触媒出口套管与下层多孔板气体收集器下端出口间接触配合，当需要卸出触媒时，将触媒出口套管旋出，各触媒筐内的触媒可分别经触媒卸出管出口和下层锥状多孔板气体收集器下端出口流出反应器，触媒出口套管底部设有一高压气体调节阀，该阀用于调节两层气体流量。

本实用新型取得的技术进步：①由于将原填装大量触媒的冷管型反应器分隔为两上下并联的反应塔，即把塔下部原备用的触媒层加以利用，使得一塔作两塔用，大大增加了触媒利用糸数，大幅降低了设备运行阻力，设备运行阻力仅为原塔的1/8，同时大大降低了投资与生产成本。②由于换热元件由冷管换热改为换热板换热，即将各种压痕的换热板拼装在一起构成一组传热效率极高的换热器，可使触媒层聚集的反应热及时由该换热器内的流体带走，经实际测算，其总传热系数可增大3～5倍，大幅增加了气体处理量，使产量得到大幅增加。③由于具有自动装、卸载触媒的功能，当需要卸出触媒时，可将触媒出口套管旋出，从而快速卸出触媒，且操作方便可行，制造安装方便，不受顶部封头大小限制，为当前甲醇反应器大型化开创了新途径。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为图1的A-A向剖面示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，在现有甲醇合成塔内筒15中设有触媒筐和设有电加热器的中心管16，内筒15中部设有一横向隔板11，隔板11将内筒15分隔成上、下各自独立的触媒筐22a、22b，各触媒筐底部的连接架14、4上分别装配有有效数量的换热板5a、5b，各换热板5a、5b在内筒15中平行排列、扇形排列或根据其他工艺要求而设计成各种形式的排列方式。换热板5a的上端口接上层进气总环管8a的出口，换热板5a下端口接上层升气管17a入口；换热板5b的上端口接下层进气总环管8b的出口，换热板5b的下端口接下层升气管17b入口。换热板5a、5b分别由两相同外型尺寸且相同压痕的金属板构成，两金属板所对应的各周边间相互焊接固连，两金属板间留设的缝隙形成流体通道，换热板5a、5b两端分别设流体出入口，换热板5a、5b上的压痕为波纹状(或线条状或折线状或鼓泡状)。

上触媒筐22a底部为一锥形多孔板气体收集器12，其下端的触媒卸出管6穿过下触媒筐22b后与一触媒出口套管25相接。触媒卸出管6位于内筒15中心部位，触媒卸出管6与触媒出口套管25采用螺纹连接，触媒出口套管25与下层多孔板气体收集器2下端出口间接触配合，触媒出口套管25设有一高压气体调节阀26。上层零米压板9a上设置一与下层触媒筐24b相通的触媒填装管23，外筒1顶部设有分别与上层触媒筐22a相通的冷激副管线21a和与下层触媒筐相通的冷激副管线21b，上层换热板5a经与上层进气总环管8a相通的进气管19接上层分气室20，上层换热板5a气体出口经由上升管17a通经上触媒筐22a入触媒层后依次经上层多孔板气体收集器12、上层气体出口套管7、气体出口管3后出反应器下部气体出口；下层换热板5b气体入口经下层进气总环管8b与依次上穿下层零米压板9b、隔板11、上层多孔板气体收集器12、上触媒筐22a后与上层分气室20相通的下层进气总管18相接，下层换热板5b气体出口依次由下层升气管17b、下层分气室10、通经下触媒筐22b入下层触媒层后依次经下层多孔板气体收集器2和套管25出反应器下部气体出口26。

触媒卸出管6位于内筒15的中心部位，触媒卸出管6与触媒出口套管25间螺纹连接，触媒出口套管25与下层多孔板气体收集器2下端出口间接触配合，当需要卸出触媒时，将触媒出口套管25旋出，各触媒筐内的触媒可分别经触媒卸出管25出口和下层锥状多孔板气体收集器2下端出口流出反应器，触媒出口套管25底部设有一高压气体调节阀26，该阀用于调节两层气体流量。

设备运行时，冷气由外筒1的上部气体进口入反应器，经内筒15、外筒1间的环隙预热后由冷气进气管13经装有电加热器的中心管16加热气体升温还原触媒后进入上层分气室20，然后分别流入上层进气总管19和下层进气总管18，再分别经环管8a、8b进入各层的换热板5a、5b，冷气与床层换热后，换热板5a、5b内冷气温度升高，再分别经上、下层升气管17a和17b后入触媒层，反应后的甲醇气依次分别经由气体收集器12和2、套管7和25、气体出口管3和套管25后流出反应器。

除上述甲醇合成塔实施例外，本专业普通技术人员或一般技术人员还可将本实用新型用于其它任何形式冷管型反应器，这应理解是在本实用新型的范围内，受本实用新型权利要求的限制。

Claims (6)

1.一种并联双层换热板式反应器，它包括装配于外筒体(1)中的内筒(15)，内筒(15)中设有触媒筐和设有电加热器的中心管(16)，其特征在于所述内筒(15)中部设有一横向隔板(11)，所述隔板(11)将内筒(15)分隔成上、下各自独立的触媒筐(22a，22b)，各触媒筐底部的连接架(14，4)上分别装配有有效数量的换热板(5a，5b)，换热板(5a，5b)的上端口接进气总环管出口，换热板(5a，5b)的下端口接升气管入口。

2.根据权利要求1所述的并联双层换热板式反应器，其特征在于所述换热板(5a，5b)分别由两相同压痕的金属板对接构成，两金属板所对接的各周边间固连，两金属板间的缝隙形成流体通道。

3.根据权利要求2所述的并联双层换热板式反应器，其特征在于所述换热板(5a，5b)上的压痕为波纹状、线条状、折线状或鼓泡状。

4.根据权利要求1、2或3所述的并联双层换热板式反应器，其特征在于所述换热板(5a，5b)在筒体(1)内平行排列或扇形排列。

5.根据权利要求4所述的并联双层换热板式反应器，其特征在于所述上触媒筐(22a)底部为一锥形多孔板气体收集器(12)，其下端的触媒卸出管(6)穿过下触媒筐(22b)后与一触媒出口套管(25)相接，上层零米板(9a)上设有与下层触媒筐(22b)相通的触媒填装管()。

6.根据权利要求5所述的并联双层换热板式反应器，其特征在于筒体(1)下部装有高压气体调节阀(26)。

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