用于双层套管的出口封头、双层套管组件及双层套管反应器制造技术

本公开涉及一种用于双层套管的出口封头、双层套管组件及双层套管反应器。该出口封头包括封头主体(2)和气体过滤装置(3)；所述封头主体(2)的后端面形成有用于套设所述双层套管的外管(7)的空腔(8)，所述空腔(8)的底壁形成有贯穿所述封头主体(2)的通孔(5)，所述通孔(5)用于对准所述双层套管的内管(6)且孔径小于所述内管(6)的外径，所述气体过滤装置(3)与所述封头主体(2)固定连接且封堵所述通孔(5)。本公开的出口封头可用于实验规模或中试规模的气‑固流化床或固定床的气‑固催化反应实验装置，并且能够有效地过滤反应气体中携带的催化剂颗粒或粉末，保证催化剂颗粒或粉末不堵塞反应器气体出口。

Outlet Head, Double Casing Assembly and Double Casing Reactor for Double Casing

The present disclosure relates to an outlet head for a double-layer casing, a double-layer casing assembly and a double-layer casing reactor. The outlet head includes a head body (2) and a gas filtering device (3); the rear end face of the head body (2) forms a cavity (8) with an outer tube (7) for sleeving the double-layer casing, and the bottom wall of the cavity (8) forms a hole (5) through the head body (2), which is used to align the inner tube (6) of the double-layer casing with a diameter smaller than the outer diameter of the inner tube (6), and the gas. The filter device (3) is fixedly connected with the head body (2) and plugs the through hole (5). The outlet head of the present disclosure can be used in gas-solid fluidized bed or fixed bed gas-solid catalytic reaction experimental device of experimental scale or pilot scale, and can effectively filter catalyst particles or powders carried in reaction gas to ensure that catalyst particles or powders do not block the gas outlet of the reactor.

【技术实现步骤摘要】
用于双层套管的出口封头、双层套管组件及双层套管反应器
本公开涉及化工设备，具体地，涉及一种用于双层套管的出口封头、双层套管组件及双层套管反应器。
技术介绍
目前，在实验室或中试规模的气-固流化床或固定床管式反应器一般通过在气体出口设置石棉或石英砂来拦阻气-固反应中气体所携带的催化剂粉末或颗粒。但是石棉或石英砂不易固定在气体出口处，且存在较大孔隙，对催化剂粉末或颗粒的拦阻效果差，催化剂粉末或颗粒很容易穿过石棉或石英砂进入气体出口，对出口管线造成堵塞，影响反应进程。石英材质的反应器不易被腐蚀，并且能承受较高的温度，然而石英管比较脆，一般的硬连接方式不适合用石英管与金属管线相连接，并且密封性能难以保证。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于双层套管的出口封头、双层套管组件及双层套管反应器，该出口封头能够避免催化剂颗粒或粉末堵塞双层管反应器的气体出口。为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于双层套管的出口封头，该出口封头包括封头主体和气体过滤装置；所述封头主体的后端面形成有用于套设所述双层套管的外管的空腔，所述空腔的底壁形成有贯穿所述封头主体的通孔，所述通孔用于对准所述双层套管的内管且孔径小于所述内管的外径，所述气体过滤装置与所述封头主体固定连接且封堵所述通孔。可选地，所述通孔与所述空腔分别形成为圆柱形，且所述通孔与所述空腔同轴设置。可选地，所述气体过滤装置形成为具有前开口的过滤罩，所述前开口的边缘围绕所述通孔地固定于所述空腔的底壁。可选地，所述气体过滤装置形成为圆筒状过滤罩，所述气体过滤装置、所述通孔和所述空腔同轴设置。可选地，所述空腔形成为从后向前同轴地依次布置的第一圆柱段和第二圆柱段，所述通孔设置于所述第二圆柱段的底壁；所述第一圆柱段、所述第二圆柱段和所述通孔的直径依次减小，所述第二圆柱段的直径小于所述内管的外径，以用于使所述内管的前端抵顶所述第一圆柱段的底壁。可选地，所述气体过滤装置形成为前端开口、后端密闭的圆筒状过滤罩，所述气体过滤装置、所述通孔和所述空腔同轴设置，所述圆筒状过滤罩的前端开口边缘围绕所述通孔地固定于所述第二圆柱段的底壁；所述圆筒状过滤罩的直径小于所述第二圆柱段的直径，以使所述圆筒状过滤罩的侧壁与所述第二圆柱段的侧壁之间形成空隙。可选地，所述气体过滤装置的材质为粉末冶金材料，所述粉末冶金材料分布有过滤孔。可选地，所述封头主体的前端面连接有出口管，所述出口管与所述通孔连通。本公开第二方面提供一种双层套管组件，包括双层套管，还包括本公开第一方面所述的出口封头，所述空腔套设于所述外管外，所述内管的前端抵顶所述空腔的底壁并罩设所述通孔。可选地，所述出口封头还包括可拆卸的密封件，所述密封件设置于所述空腔的内壁与所述双层套管之间，以密闭隔绝所述内管和所述空腔。可选地，所述空腔形成为圆柱形，所述双层套管与所述空腔同轴设置，所述密封件形成为密封圈；所述外管的前端与所述空腔的底壁间隔设置，以在所述内管的管壁与所述空腔的侧壁间形成环形间隙，所述密封件套设于所述内管前端的外侧以填充所述环形间隙，所述密封件的前端面和后端面分别抵顶所述空腔的底壁和所述外管的前端。可选地，所述密封件包括橡胶密封圈和金属密封圈，所述橡胶密封圈和所述金属密封圈沿所述空腔的轴向同轴交替叠置。可选地，所述封头主体的所述空腔与所述外管为螺纹连接。本公开第三方面提供一种双层套管反应器，包括本公开第二方面提供所述的双层套管组件，所述内管为石英管，所述外管为金属管。通过上述技术方案，本公开的用于双层套管的出口封头及双层套管组件的有益效果为：1、本公开的出口封头可用于实验规模或中试规模的气-固流化床或固定床的气-固催化反应实验装置，并且能够有效地过滤反应气体中携带的催化剂颗粒或粉末，保证催化剂颗粒或粉末不堵塞反应器气体出口。2、本公开的双层套管组件能够实现双层套管的内外管与出口封头之间顺畅地连接，并且具有较好的密封效果。3、本公开的双层套管反应器的金属外壳管体可以保护石英反应器管体，并且有益于隔热、温度加热更加均匀，有利于反应进行。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开的双层套管组件的一种具体实施方式的结构示意图。图2是本公开的用于双层套管的出口封头的一种具体实施方式的结构示意图。图3是本公开的用于双层套管的出口封头的一种具体实施方式的俯视图。附图标记说明1出口管2封头主体3气体过滤装置4密封件41橡胶密封圈42金属密封圈5通孔6内管7外管8空腔81第一圆柱段82第二圆柱段具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是针对装置本身的轮廓而言的。“前、后”是以双层套管内气体流向为基准，定义气体流动的方向为从后至前。如图2所示，本公开第一方面提供一种用于双层套管的出口封头，该出口封头包括封头主体2和气体过滤装置3；封头主体2的后端面形成有用于套设双层套管的外管7的空腔8，空腔8的底壁形成有贯穿封头主体2的通孔5，通孔5用于对准双层套管的内管6且孔径小于内管6的外径，气体过滤装置3与封头主体2固定连接且封堵通孔5。本公开的出口封头可用于实验规模或中试规模的气-固流化床或固定床的气-固催化反应实验装置，并且能够有效地过滤反应气体中携带的催化剂颗粒或粉末，保证催化剂颗粒或粉末不堵塞反应器气体出口。为了便于与双层套管连接，在本公开的一种具体实施方式中，如图2和图3所示，通孔5与空腔8可以分别形成为圆柱形，且通孔5可以与空腔8同轴设置，以便双层套管内的气体顺利流出。在本公开的其他实施方式中，通孔可以为矩形孔、半圆柱形孔或异型孔，空腔可以为能够套设外管的矩形、圆台形或异形空腔。为了提高气体过滤装置的过滤效果、保证双层套管内的颗粒不堵塞套管出口，在本公开的一种具体实施方式中，气体过滤装置3可以形成为具有前开口的过滤罩，前开口的边缘可以围绕通孔地固定于空腔8的底壁，以加大过滤罩与出管气体的接触面积，同时该具有前开口的过滤罩还便于清洁和更换。在本公开的其他实施方式中，气体过滤装置可以形成为过滤片或具有后开口的过滤罩。进一步地，为了适应双层套管结构，在本公开的一种具体实施方式中，气体过滤装置3可以形成为圆筒状过滤罩，气体过滤装置3、通孔5和空腔8可以同轴设置。该圆筒状过滤罩具有较大的过滤面积，能够进一步提高过滤效率，防止出口堵塞。在本公开的其他实施方式中，具有前开口的过滤罩还可以形成为半球形、弧形或棱柱形。为了进一步防止颗粒堵塞套管出口、提高过滤效果，在本公开的一种具体实施方式中，如图2所示，空腔8可以形成为从后向前同轴地依次布置的第一圆柱段81和第二圆柱段82，通孔5可以设置于第二圆柱段82的底壁；第一圆柱段81、第二圆柱段82和通孔5的直径可以依次减小，第二圆柱段82的直径可以小于内管6的外径，以用于使内管6的前端抵顶第一圆柱段81的底壁。进一步地，为了扩大气体过滤装置与出管气体的接触面积，在本公开的一种具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于双层套管的出口封头，其特征在于，该出口封头包括封头主体(2)和气体过滤装置(3)；所述封头主体(2)的后端面形成有用于套设所述双层套管的外管(7)的空腔(8)，所述空腔(8)的底壁形成有贯穿所述封头主体(2)的通孔(5)，所述通孔(5)用于对准所述双层套管的内管(6)且孔径小于所述内管(6)的外径，所述气体过滤装置(3)与所述封头主体(2)固定连接且封堵所述通孔(5)。

【技术特征摘要】
1.一种用于双层套管的出口封头，其特征在于，该出口封头包括封头主体(2)和气体过滤装置(3)；所述封头主体(2)的后端面形成有用于套设所述双层套管的外管(7)的空腔(8)，所述空腔(8)的底壁形成有贯穿所述封头主体(2)的通孔(5)，所述通孔(5)用于对准所述双层套管的内管(6)且孔径小于所述内管(6)的外径，所述气体过滤装置(3)与所述封头主体(2)固定连接且封堵所述通孔(5)。2.根据权利要求1所述的出口封头，其特征在于，所述通孔(5)与所述空腔(8)分别形成为圆柱形，且所述通孔(5)与所述空腔(8)同轴设置。3.根据权利要求1所述的出口封头，其特征在于，所述气体过滤装置(3)形成为具有前开口的过滤罩，所述前开口的边缘围绕所述通孔地固定于所述空腔(8)的底壁。4.根据权利要求3所述的出口封头，其特征在于，所述气体过滤装置(3)形成为圆筒状过滤罩，所述气体过滤装置(3)、所述通孔(5)和所述空腔(8)同轴设置。5.根据权利要求1所述的出口封头，其特征在于，所述空腔(8)形成为从后向前同轴地依次布置的第一圆柱段(81)和第二圆柱段(82)，所述通孔(5)设置于所述第二圆柱段(82)的底壁；所述第一圆柱段(81)、所述第二圆柱段(82)和所述通孔(5)的直径依次减小，所述第二圆柱段(82)的直径小于所述内管(6)的外径，以用于使所述内管(6)的前端抵顶所述第一圆柱段(81)的底壁。6.根据权利要求5所述的出口封头，其特征在于，所述气体过滤装置(3)形成为前端开口、后端密闭的圆筒状过滤罩，所述气体过滤装置(3)、所述通孔(5)和所述空腔(8)同轴设置，所述圆筒状过滤罩的前端开口边缘围绕所述通孔(5)地固定于所述第二圆柱段(82)的底壁；所述圆筒状过滤罩的直径小于所述第二圆柱段(82)的直径，以使所述圆筒状过滤罩的侧壁与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：华腾云，武传朋，张晨昕，郭大为，毛安国，张春城，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11