一种生物质合成气制备混合醇用合成塔制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质合成气制备混合醇用合成塔。包括上管箱、管壳和下管箱，其中：所述管壳两端分别固定有管板，所述管板之间均布固定有定距管和换热管；所述换热管上并排固定有圆盘折流板和圆环折流板；所述管壳一端的管板周侧固定有放空口，所述管壳另一端的管板周侧固定有排液口；所述管板的周侧面与内表面之间开有贯通孔；所述上管箱顶部固定有进气口；所述下管箱的内侧固定有气体收集器，外侧固定有排气口和卸料口。本发明专利技术针对生物质混合气转换成混合醇工艺而设计的合成塔，采用三箱式结构，该混合醇的合成塔是由管板、换热管、管箱、筒体等组成，是内加热形式，实现了产品的高品质化和高利用率，同时做到了无污染、低能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成塔
，特别是涉及将汽化的原料气制成混合醇的一种生物质合成气制备混合醇用合成塔。
技术介绍
随着环境保护形势的日益严峻，处理农村大量桔杆和其他有机物料成为一项紧迫的社会课题。传统的处理方式如焚烧、填埋等均不可取。许多科研机构、企业和政府部门多年来一直致力于研究生物质余料的处理方法，取得了一定的成效，但很难有突破性的进展。目前已有的技术中，均不同程度的存在一定的缺陷。采用较多的是生物质发电、供热，但这个方法的热效能低，且也会产生废气污染；其次，将生物质余料制成可燃燃料，这样的制备过程耗能高，燃料的品质和使用价值也不高；其他方法如降解等，则周期较长，产品的使用局限。通常的合成塔都是有搅拌，或外加热以及复杂的合成内件等形式，并且需要高温高压的合成条件，工艺上和设备上比较复杂，投入高。现有技术的合成塔包括：德国Lurgi公司设计的低压甲醇合成塔为管壳式结构，管内装填催化剂，在中低压条件下进行甲醇合成反应，由管间沸水移出热量，并产生中压蒸汽，以控制床层温度，延长催化剂寿命，控制反应的发生；Casale公司最早开发是立式绝热轴径向反应器，其特点是：环形的催化剂床顶端不封闭，侧壁不开孔，造成催化剂床层上部气流的轴向流动，床层主要部分气流为径向流动；英国ICI公司多段冷激型甲醇塔，是国外甲醇装置中使用最
多的塔型，为全轴向多段冷激型合成塔；日本东洋工程公司(TEC)的MRF甲醇合成塔采用立式双层水冷管，该水冷管呈刺刀型，立式锅炉给水从底部进入冷却管，产生的蒸汽汇集在蒸汽室，反应气体在催化剂床层中呈径向流动，压降小，因此塔阻力小，气体循环所需要的动力大幅度减少，冷却传热系数也高；瑞士卡萨利公司在卧式塔的基础上，又开发了IMC甲醇合成塔，该塔冷却元件为埋入催化剂床层内的换热板；丹麦Nissui-Top soe的工艺，托普索公司为适应大型甲醇装置的需要近年来开发了三塔绝热径向合成塔串联的合成装置，塔间用水移热；瑞士甲醇卡萨利公司(MCSA)IMC甲醇合成塔该塔采用板式换热技术移走甲醇合成反应热，设计将换热板埋入催化剂床层内作为冷却换热元件，换热板内走锅炉给水或其他冷却介质。合成甲醇反应机理CO/CO2加氢合成反应醇的反应机理也存在不同的观点，虽然人们针对该催化反应提出了多种反应机理，但早期提出的反应机理基本上都是以反应动力学和H2、CO吸附化学计量的观察间接的、不够明确的实验结果为基础提出的。尽管现在提出的机理多数都基于同位素标记、化学截取和光谱测定等比较直接的实验结果，但仍不能提出比较明确的结论，因此，针对生物质气化气制备混合醇设计一种合成塔，该混合醇的合成塔是由管板、换热管、管箱、筒体等组成，是内加热形式(固定管板换热器形式)，实现了产品的高品质化和高利用率，同时做到了无污染、低能耗。而制备混合醇工艺系统的核心设备即为合成塔。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生物质合成气制备混合醇用合成塔，通过采用三箱式结构，该混合醇的合成塔是由管板、换热管、管箱、筒体等组成，
是内加热形式(固定管板换热器形式)，产生稳定的生物质合成气后再进行混合醇的触发。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种生物质合成气制备混合醇用合成塔，包括上管箱、管壳和下管箱，其中：所述管壳两端分别固定有管板，所述管板之间均布固定有定距管和换热管；所述换热管上并排固定有圆盘折流板和圆环折流板；所述管壳一端的管板周侧固定有放空口，所述管壳另一端的管板周侧固定有排液口；所述管板的周侧面与内表面之间开有贯通孔；所述上管箱顶部固定有进气口；所述下管箱的内侧固定有气体收集器，外侧固定有排气口和卸料口；所述下管箱与管壳一端之间固定有一缠绕垫，所述缠绕垫与管壳一端的管板形成的空间内填充有第一催化剂，所述缠绕垫与管壳另一端的管板形成的空间内填充有第二催化剂。进一步地，所述管壳的周侧固定有进水口、蒸汽出口、锅炉给水进水口、锅炉给水返回口和锅炉给水抽出口。进一步地，所述上管箱、管壳和下管箱的端口分别固定有法兰，通过法兰相互串联固定。进一步地，所述第一催化剂采用φ10的多孔氧化铝球；所述第二催化剂采用φ25的多孔氧化铝球。进一步地，所述气体收集器为球面，与排气口相互贯通。进一步地，所述下管箱包括圆筒，圆筒一端固定有蝶形封头，所述蝶形封头的内侧固定有气体收集器，所述蝶形封头的外侧固定有排气口和卸料口。进一步地，所述上管箱包括圆筒，一端固定有法兰，另一端固定有蝶形封头；所述进气口固定在蝶形封头的外侧面，蝶形封头的顶部还固定有吊耳。进一步地，所述圆盘折流板直径小于管壳的直径，所述圆盘折流板与圆环折流板等间距布置。进一步地，所述圆环折流板与管壳滑动配合，所述圆环折流板的内径小于圆盘折流板的直径；所述圆环折流板与圆盘折流板交替布置，使得通过上管箱的进气口流入到换热管的气体通过管壳内的水进行换热降温。进一步地，所述圆盘折流板和圆环折流板交替设置，通过在管壳周侧的锅炉进水口进入流入到圆盘折流板，再从圆盘折流板上流经圆环折流板，交替流过后，通过锅炉给水抽出口流出。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的针对生物质混合气转换成混合醇工艺而设计的合成塔，采用三箱式结构，该混合醇的合成塔是由管板、换热管、管箱、筒体等组成，是内加热形式(固定管板换热器形式)，实现了产品的高品质化和高利用率，同时做到了无污染、低能耗。2、本专利技术的的合成塔加热面积在30㎡-100㎡的范围，设备材料选用的是不锈钢，由于合成气成分复杂，因此换热管选的是双相不锈钢S31500，下部管箱装有触媒(氧化铝)，通过换热的方式进行对混合气体的温度控制，使得混合气的温度达到反应温度后再通过触媒进行合成。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一种生物质合成气制备混合醇用合成塔的结构示意图；图2为上管箱的结构示意图；图3为管壳的结构示意图；图4为下管箱的结构示意图；图5为图1中A处的局部放大图；图6为图3的结构俯视图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-上管箱，2-管壳，3-下管箱，4-缠绕垫，101-进气口，102-吊耳，201-放空口，202-锅炉给水返回口，203-锅炉给水进水口，204-锅炉给水抽出口，205-排液口，206-圆盘折流板，207-圆环折流板，208-换热管，209-，210-管板，211-进水口，212-蒸汽出口，2011-贯通孔，301-气体收集器，302-排气口，303-卸料口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、
“顶”、“中”、“长度”、“内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质合成气制备混合醇用合成塔，包括上管箱(1)、管壳(2)和下管箱(3)，其特征在于：所述管壳(2)两端分别固定有管板(210)，所述管板(210)之间均布固定有定距管(209)和换热管(208)；所述换热管(208)上并排固定有圆盘折流板(206)和圆环折流板(207)；所述管壳(2)一端的管板(210)周侧固定有放空口(201)，所述管壳(2)另一端的管板(210)周侧固定有排液口(205)；所述管板(210)的周侧面与内表面之间开有贯通孔(2011)；所述上管箱(1)顶部固定有进气口(101)；所述下管箱(3)的内侧固定有气体收集器(301)，外侧固定有排气口(302)和卸料口(303)；所述下管箱(3)与管壳(2)一端之间固定有一缠绕垫(4)，所述缠绕垫(4)与管壳(2)一端的管板(210)形成的空间内填充有第一催化剂，所述缠绕垫(4)与管壳(2)另一端的管板(210)形成的空间内填充有第二催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种生物质合成气制备混合醇用合成塔，包括上管箱(1)、管壳(2)和下管箱(3)，其特征在于：所述管壳(2)两端分别固定有管板(210)，所述管板(210)之间均布固定有定距管(209)和换热管(208)；所述换热管(208)上并排固定有圆盘折流板(206)和圆环折流板(207)；所述管壳(2)一端的管板(210)周侧固定有放空口(201)，所述管壳(2)另一端的管板(210)周侧固定有排液口(205)；所述管板(210)的周侧面与内表面之间开有贯通孔(2011)；所述上管箱(1)顶部固定有进气口(101)；所述下管箱(3)的内侧固定有气体收集器(301)，外侧固定有排气口(302)和卸料口(303)；所述下管箱(3)与管壳(2)一端之间固定有一缠绕垫(4)，所述缠绕垫(4)与管壳(2)一端的管板(210)形成的空间内填充有第一催化剂，所述缠绕垫(4)与管壳(2)另一端的管板(210)形成的空间内填充有第二催化剂。2.根据权利要求1所述的一种生物质合成气制备混合醇用合成塔，其特征在于，所述管壳(2)的周侧固定有进水口(211)、蒸汽出口(212)、锅炉给水进水口(203)、锅炉给水返回口(202)和锅炉给水抽出口(204)。3.根据权利要求1所述的一种生物质合成气制备混合醇用合成塔，其特征在于，所述上管箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱建平，
申请(专利权)人：合肥海川石化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34