The utility model provides a combined fixed bed reactor, including shell, inlet, outlet, isothermal reaction bed, on the bed, under adiabatic adiabatic bed and quench type heat exchange layer, the fixed bed reactor set quench type heat transfer layer in between on the adiabatic bed and under adiabatic bed, so before the reaction material passes through the adiabatic reactor bed and adiabatic temperature rise after entering certain adiabatic reaction bed, entrance temperature and cold shock type heat exchange layer cold raw materials are fully mixed reactant to reduce in the adiabatic reaction bed the use of the catalyst in the range of temperature is reasonable, prolong the service life of the catalyst; in addition, the quench type heat exchange layer into the cold material under adiabatic reaction in the bed can increase the concentration of reactants, and improving the reaction speed and The reaction selectivity increases the conversion rate of the overall reaction.
【技术实现步骤摘要】
一种组合式固定床反应器
本技术属于化工设备及化工机械设计和制造领域,具体涉及一种组合式固定床反应器。
技术介绍
固定床反应器又称填充床反应器,装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状,粒径为2~15mm,堆积成一定高度(或厚度)的床层,床层静止不动,流体通过床层进行反应。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应,如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器和烃类蒸汽转化炉等,广泛应用于石油炼制工业、无机化工工业,有机化工工业等领域。目前,传统的固定床反应器多采用列管式固定床反应器,该反应器传热面积大,传热效率高,且易控制催化剂的床层温度,但列管式反应器加工难度较大,需要的材料较多,成本较高,并且催化剂装填时要求每根管子的差压基本相同,以保证物料在每根管子中的流量和空速相同,来获得较好的反应效果。但实际上,对于大多数反应而言,随着反应的进行,反应物在物料中的浓度逐渐降低,反应速度逐渐减慢,因而反应放出的热量也大幅减少,不需要继续移出反应热,因此在列管中反应热沿轴向的分布也是不均匀的,在轴向上移出热量的需求也是不同的;另外,列管式反应器的壳程体积比管程体积大出很多,因此对于装填相同体积的催化剂,列管式反应器的体积远大于绝热式反应器。为此,中国专利文献CN102794138A公开了一种用于放热反应的反应器,包含列管固定床段和绝热式固定床段,所述绝热式固定床段位于列管固定床段的下游,两段催化剂装填体积比为(0.2~5):1,上述反应器通过在列管固定床下端设置绝热式固定床段,由此当随着反应进行,反应物浓度降低,反应放出的热量降低时,使物料进入 ...
【技术保护点】
一种组合式固定床反应器,包括:壳体(1),在所述壳体(1)的顶部设置进料口(2),在所述壳体(1)的底部设置出料口(3);其特征在于,在所述壳体(1)的内部由上向下分隔为顺次相连的等温反应床层(4)、上绝热反应床层(5)和下绝热反应床层(6),在所述上绝热反应床层(5)和所述下绝热反应床层(6)之间设置有冷激式换热层(7);在所述等温反应床层(4)内设置有换热结构,其包括沿轴向贯穿所述等温反应床层(4)且作为冷却介质流通通道的若干换热列管(8),所述换热列管(8)沿所述等温反应床层(4)的轴向均匀设置,且所述换热列管(8)的上下两端分别设置有上管板(9)与下管板(10);所述相邻两个换热列管(8)之间、换热列管(8)与壳体(1)之间均设置有催化剂反应层;所述冷却介质从冷却介质进口管路(14)进入换热列管(8)内并从冷却介质出口管路(15)排出壳体(1)。
【技术特征摘要】
1.一种组合式固定床反应器,包括:壳体(1),在所述壳体(1)的顶部设置进料口(2),在所述壳体(1)的底部设置出料口(3);其特征在于,在所述壳体(1)的内部由上向下分隔为顺次相连的等温反应床层(4)、上绝热反应床层(5)和下绝热反应床层(6),在所述上绝热反应床层(5)和所述下绝热反应床层(6)之间设置有冷激式换热层(7);在所述等温反应床层(4)内设置有换热结构,其包括沿轴向贯穿所述等温反应床层(4)且作为冷却介质流通通道的若干换热列管(8),所述换热列管(8)沿所述等温反应床层(4)的轴向均匀设置,且所述换热列管(8)的上下两端分别设置有上管板(9)与下管板(10);所述相邻两个换热列管(8)之间、换热列管(8)与壳体(1)之间均设置有催化剂反应层;所述冷却介质从冷却介质进口管路(14)进入换热列管(8)内并从冷却介质出口管路(15)排出壳体(1)。2.根据权利要求1所述的组合式固定床反应器,其特征在于,所述等温反应床层(4)、上绝热反应床层(5)和下绝热反应床层(6)的高度比为(0.55~4.1):1:(0.35~2.0)。3.根据权利要求1或2所述的组合式固定床反应器,其特征在于,所述等温反应床层(4)、上绝热反应床层(5)和下绝热反应床层(6)的催化剂的装填体积比为(10~35):(...
【专利技术属性】
技术研发人员:周春平,黄龙,易金华,张旭,李松,
申请(专利权)人:武汉金中石化工程有限公司,
类型:新型
国别省市:湖北,42
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