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一种组合式气体分布器及流化床反应器制造技术

技术编号:20890217 阅读:32 留言:0更新日期:2019-04-17 14:04
本实用新型专利技术属于化工技术领域,具体公开了一种组合式气体分布器及流化床反应器。所述组合式气体分布器包括一次气体分布器和二次气体分布器;所述一次气体分布器包括基本设置在同一平面的气体分布总管、气体分布支管和喷嘴,气体分布总管连接有气体分布支管,喷嘴均匀设置在气体分布总管和气体分布支管上;所述二次气体分布器包括由下往上依次设置的下层多孔板和上层多孔板,每层板具有相互交错的孔;所述二次气体分布器设于一次气体分布器上方。本实用新型专利技术通过设置一次气体分布器和二次气体分布器,使气体分布均匀,还避免了喷嘴的堵塞,催化剂利用效率明显提高。所述流化床反应器包括该组合式气体分布器,可广泛应用于化工领域气固催化反应中。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式气体分布器及流化床反应器
本技术涉及化工
,具体地,涉及一种组合式气体分布器及流化床反应器。
技术介绍
在化工生产中,用于气固催化反应的反应器通常有固定床反应器和流化床反应器。对于较强反应热(强吸热或强放热)的反应或者催化剂需要连续再生的反应一般选择流化床反应器。目前,常用的流化床反应器的底部气体分布器形式有泡罩式和喷嘴式两种。泡罩式气体分布器的优点是气体分布均匀、催化剂利用效率高等。其缺点是运行稳定性较差、维护困难;同时由于泡罩分布板为平板,平板耐压性能差,容易变形,不适合于大直径流化床反应器,泡罩式气体分布器仅适用于直径小于3米的流化床反应器。现有的大直径流化床反应器(直径大于3米的流化床反应器)其底部气体分布器均采用喷嘴式气体分布器。喷嘴式气体分布器的优点是结构简单、运行稳定,尤其适合于大直径的流化床反应器。但是,现有的喷嘴式气体分布器存在以下缺点:(1)气体分布不均匀现有的喷嘴式气体分布器由于喷嘴为管式结构,其排列效果无法达到正三角形排列或同心圆排列的效果,容易造成气体分布不均匀。(2)喷嘴容易堵塞现有的喷嘴式气体分布器由于喷嘴朝下,当反应器停止流化后,密相区催化剂将瞬间大量回落,倒回喷嘴管、气体分布支管及气体分布总管,甚至倒回气体进口管,并形成严重的堵塞。(3)反应器流化困难现有的喷嘴式气体分布器由于喷嘴容易堵塞,当反应器流化时,气体容易偏流,造成反应器流化困难。在反应器流化过程中,容易发生催化剂大量带出的现象,造成生产事故。(4)催化剂利用效率低现有的喷嘴式气体分布器由于喷嘴朝下,且喷嘴出口基本位于同一水平面,而流化床反应器底部封头一般为椭圆形封头,因此,喷嘴下方的椭圆封头内大部分催化剂无法流化,长期滞留形成死区,并造成结块,催化剂利用效率低。针对喷嘴式气体分布器的缺陷,国内一些研发机构及生产厂家提出将喷嘴式气体分布器分成多个分布区域,同时设计多个气体进口管,每个气体进口管对应一个分布区域,并在每个气体进口管上安装阀门,根据每个分布区域的堵塞情况,调节其进气量,以达到吹通喷嘴的目的。该多个分布区域的喷嘴式气体分布器在堵塞不太严实的情况下,可能几个小时就能将喷嘴吹通,但对于堵塞比较严实的情况,可能几天都不能正常流化,严重时需要卸出催化剂以便清理喷嘴。因此,急需开发一种能有效解决现有气体分布器气体分布不均匀、喷嘴容易堵塞、反应器流化困难、催化剂利用效率低等问题的装置。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的上述不足,提供一种组合式气体分布器,该组合式气体分布器具有气体分布均匀、喷嘴不堵塞、操作简便可靠、催化剂利用效率高等优点。本技术的另一目的在于提供一种包括上述组合式气体分布器的流化床反应器。为了实现上述目的,本技术是通过以下方案予以实现的:一种组合式气体分布器,包括一次气体分布器和二次气体分布器;所述一次气体分布器包括基本设置在同一平面的气体分布总管、气体分布支管和喷嘴,气体分布总管连接有气体分布支管,喷嘴均匀设置在气体分布总管和气体分布支管上;所述二次气体分布器包括由下往上依次设置的下层多孔板和上层多孔板,每层板具有相互交错的孔;所述二次气体分布器设于一次气体分布器上方。优选地,所述一次气体分布器与气体进口管连通。更优选地,所述一次气体分布器与气体进口管通过管道连通。优选地,所述气体分布总管与气体进口管连通;所述气体分布支管为圆环式或梳篦式排列,其中心线位于同一水平面上。优选地,所述喷嘴开口向下,包括喷嘴孔板和喷嘴管,呈一定角度朝向反应器底部封头。更优选地,所述一定角度为0°~45°。优选地,所述上层多孔板和下层多孔板上的分布孔为正三角形排列,上层多孔板与下层多孔板垂直交错,即上层多孔板与下层多孔板错开90°呈垂直交错方式。优选地,所述上层多孔板和下层多孔板上的分布孔为同心圆排列,上层多孔板与下层多孔板错开一定角度。优选地,所述下层多孔板与上层多孔板之间设置有多孔板支撑架。本技术还请求保护一种包括上述组合式气体分布器的流化床反应器。所述流化床反应器的具体运行过程如下:在流化床反应器运行之前,先将催化剂装入反应器壳体内。未反应气由气体进口管进入流化床反应器,依次经过一次气体分布器的气体分布总管、气体分布支管后,气体均匀地从各个喷嘴往下喷出,并吹动催化剂颗粒逸散形成流化;此时气体夹带催化剂颗粒依次经过二次气体分布器的下层多孔板及上层多孔板,均匀地将反应器内的催化剂流化。流化床反应器正常流化后,由于二次气体分布器的下层多孔板及上层多孔板上的分布孔控制了一定的气体流速,使得经过上层多孔板的催化剂颗粒无法返回到下部空间,因此,在二次气体分布器下方的空间内催化剂颗粒会不断地被吹到上层多孔板上方,这样,流化床反应器正常运行时,二次气体分布器下方的空间形成稀相区,其催化剂颗粒都转移到上层多孔板上方的空间,催化剂得到有效利用。当反应器停止流化之后,催化剂颗粒将大量回落至二次气体分布器上,再依次经过二次气体分布器的上层多孔板及下层多孔板的分布孔,缓慢回落至底部,此时,二次气体分布器起到了阻隔大量催化剂颗粒瞬间回落至底部的作用,使得二次气体分布器下方的空间催化剂颗粒处于疏松状态,从而解决了气体分布器容易堵塞的问题。通过采用本技术的组合式气体分布器,可以使得流化床反应器的直径达12米时仍能顺利运行。本技术所述流化床反应器可应用于化工领域气固催化反应中,特别是在三聚氰胺或甲烷化生产,甲醇制烯烃等生产过程中。与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:(1)气体分布均匀本技术由于采用一次气体分布器与二次气体分布器组合的方式,即先经过一次气体分布器初步分布,再经过二次气体分布器进行二次分布。由于二次气体分布器的下层多孔板及上层多孔板上的分布孔为正三角形排列或同心圆排列,气体分布非常均匀。(2)喷嘴不易堵塞本技术由于采用一次气体分布器与二次气体分布器组合的方式,当流化床反应器停止流化之后,催化剂颗粒将大量回落至二次气体分布器上,二次气体分布器起到了阻隔大量催化剂颗粒瞬间回落至底部的作用,避免了一次气体分布器喷嘴的堵塞。(3)反应器容易流化本技术由于一次气体分布器喷嘴不易堵塞,二次气体分布器的气体分布非常均匀,因此,流化床反应器容易流化,通常1~2小时就能流化正常。(4)催化剂利用效率高本技术由于采用一次气体分布器与二次气体分布器组合的方式,流化床反应器正常流化后,二次气体分布器下方的空间形成稀相区,其催化剂颗粒都转移到上层多孔板上方的空间,全部催化剂都得到有效利用,催化剂利用效率高。附图说明图1为本技术所述组合式气体分布器在流化床反应器中的使用状态示意图。图2为本技术所述组合式气体分布器中一次气体分布器的第一种结构俯视图。图3为本技术所述组合式气体分布器中一次气体分布器的第二种结构俯视图。图4为本技术所述二次气体分布器中上层多孔板的第一种结构俯视图。图5为本技术所述二次气体分布器中下层多孔板的第一种结构俯视图。图6为本技术所述二次气体分布器中上层多孔板的第二种结构俯视图。图7为本技术所述二次气体分布器中下层多孔板的第二种结构俯视图。图8为本技术所述一次气体分布器中喷嘴的结构示意图。附图标记:10-气体进口管;本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种组合式气体分布器,其特征在于,包括一次气体分布器和二次气体分布器;所述一次气体分布器包括基本设置在同一平面的气体分布总管(11)、气体分布支管(12)和喷嘴(13),气体分布总管(11)连接有气体分布支管(12),喷嘴(13)均匀设置在气体分布总管(11)和气体分布支管(12)上;所述二次气体分布器包括由下往上依次设置的下层多孔板(21)和上层多孔板(20),每层板具有相互交错的孔;所述二次气体分布器设于一次气体分布器上方。

【技术特征摘要】
1.一种组合式气体分布器,其特征在于,包括一次气体分布器和二次气体分布器;所述一次气体分布器包括基本设置在同一平面的气体分布总管(11)、气体分布支管(12)和喷嘴(13),气体分布总管(11)连接有气体分布支管(12),喷嘴(13)均匀设置在气体分布总管(11)和气体分布支管(12)上;所述二次气体分布器包括由下往上依次设置的下层多孔板(21)和上层多孔板(20),每层板具有相互交错的孔;所述二次气体分布器设于一次气体分布器上方。2.根据权利要求1所述组合式气体分布器,其特征在于,所述一次气体分布器与气体进口管(10)连通。3.根据权利要求1所述组合式气体分布器,其特征在于,所述气体分布总管(11)与气体进口管(10)连通;所述气体分布支管(12)为圆环式或梳篦式排列,其中心线位于同一水平面上...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹明大
申请(专利权)人:尹明大
类型:新型
国别省市:广东,44

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