一种固定床反应实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种固定床反应实验装置，属于化工设备领域，包括炉体反应管，反应管的上、下两端分别贯穿炉体的上、下两端并通过上端盖、下端盖密封，反应管的上、下两端分别设置有出料口、进料口；反应管从下到上包括依次连接的预热段、锥形连接段和反应段，锥形连接段的小端朝上、大端朝下；反应管内设有催化剂支托，催化剂支托包括安装在下端盖内壁上的支撑杆以及安装在支撑杆上的托盘，托盘与锥形连接段的内壁相适配，托盘上均匀分布有若干个通气孔。本实用新型专利技术设计合理，使用方便，不但能够适用于中试放大实验，还具有快速、方便的装填、更换催化剂的特点。

A fixed bed reactor

【技术实现步骤摘要】
一种固定床反应实验装置
本技术涉及化工设备领域，特别涉及一种固定床反应实验装置。
技术介绍
固定床反应器是指流体通过静止不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置。固体物料通常指催化剂，催化剂呈均匀颗粒状，通过堆积形成具有一定高度的床层。床层静止不动，气体或者液体反应物料通过床层与催化剂接触进行催化反应。固定床反应器按照床层与外界的换热方式不同，有多种多样的形式，包括绝热式固定床反应器、列管式固定床反应器和自热式固定床反应器等，其中研究和应用较多的当属列管式固定床反应器。列管式固定床反应器又可以根据管程结构分类为单管式或多管并联式反应器。单管式固定床反应器结构简单，多用于实验室或者小规模生产，而多管并联式固定床反应器因其处理量大，工业规模化生产大量采用。现有的固定床反应装置，适用于实验室的有列管式固定床催化剂评价成套设备，技术已经非常成熟，但是固定床催化剂评价实验装置结构复杂，成本高，且催化剂的装填、更换麻烦。有些专利提到了采用玻璃或石英管、加热装置自行搭建简易固定床反应装置，在满足实验要求的情况下，装置相对简单，成本降低。但是固定床催化剂评价成套设备仅适用于实验室小试规模的研究工作，放大困难的问题仍然存在，在项目需要中试放大实验时，缺少介于实验室到工业化规模之间的固定床反应装置。目前中试放大的实验工作多依托工业化装置进行，但是工业化装置复杂、占地空间大、操作繁琐，对于放大实验来说大材小用，且占用生产资源，实验成本高。
技术实现思路
针对现有技术存在的用于实验室的列管式固定床催化剂评价成套设备结构复杂、成本高、催化剂装填麻烦以及中试放大实验没有合适的固定床反应装置的问题，本技术的目的在于提供一种固定床反应实验装置。为实现上述目的，本技术的技术方案为：一种固定床反应实验装置，包括炉体和设置在所述炉体内的反应管，所述反应管的上、下两端分别贯穿所述炉体的上、下两端，所述反应管的上、下两端分别通过上端盖、下端盖密封，所述反应管的上、下两端分别设置有出料口、进料口；所述反应管从下到上包括依次连接的预热段、锥形连接段和反应段，所述锥形连接段的小端朝上、大端朝下；所述反应管内设有催化剂支托，所述催化剂支托包括安装在所述下端盖内壁上的支撑杆以及安装在所述支撑杆上的托盘，所述托盘与所述锥形连接段的内壁相适配，所述托盘上均匀分布有若干个通气孔。进一步的，所述支撑杆的下端设有内螺纹或者外螺纹，所述下端盖内壁上设有调节柱，所述调节柱与所述支撑杆螺纹连接。进一步的，所述下端盖上安装有放空阀。优选的，所述炉体为圆筒形，所述反应管与所述炉体共轴线。进一步的，所述炉体、所述预热段、所述反应段均设有温度传感器。优选的，所述炉体的上、中、下部均设有温度传感器。进一步的，所述反应管还包括气化段，所述气化段的进气端连接在所述预热段的上部、出气端连接在所述托盘下方的锥形连接段上；所述反应管内还设有隔板，所述隔板位于所述进气端与所述出气端之间。优选的，所述隔板与所述锥形连接段的内壁相适配。优选的，所述隔板连接在所述支撑杆上。优选的，所述气化段呈螺旋状环绕所述预热段。采用上述技术方案，本技术具有以下有益效果：1、通过设置不同直径尺寸的反应管，即可实现实现小试反应的放大研究工作，避免使用复杂、占地空间大、操作繁琐的工业化装置；2、催化剂支托以及锥形连接段的设置，使得打开下端盖即能够使托盘与锥形连接段脱离配合，将托盘上承载的催化剂放出；而打开上端盖即能够向反应管内添加催化剂，使得催化剂的装填操作更加简单；3、托盘上气孔的设置，使得气相物料能够顺利的通过，保证反应顺利进行。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术中催化剂支托的结构示意图。图中:1-炉体、2-预热段、3-气化段、4-反应段、5-锥形连接段、6-上端盖、7-下端盖、8-支撑杆、9-托盘、10-隔板、11-温度传感器、12-出气端、13-进气端、14-出料口、15-进料口、16-放空阀。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例一如图1所示，一种固定床反应实验装置，包括炉体1和设置在炉体1内的反应管，本实施例中，炉体1与反应管均为圆筒状，且两者共轴线；反应管的上、下两端分别贯穿炉体1的上、下两端，反应管的上、下两端分别通过上端盖6、下端盖7密封，反应管的上、下两端分别设置有出料口14、进料口15；反应管从下到上包括依次连接的预热段2、锥形连接段5和反应段4，锥形连接段5的小端朝上、大端朝下；反应管内设有催化剂支托，催化剂支托包括安装在下端盖7内壁上的支撑杆8以及安装在支撑杆8上的托盘9，托盘9与锥形连接段5的内壁相适配，托盘9上均匀分布有若干个通气孔(图中未示出)用于气相物料通过，同时通气孔的直径小于催化剂颗粒大小用以防止催化剂泄露；托盘9上承载的催化剂形成催化剂床层。本实施例中，托盘9为圆形，托盘9的直径介于锥形连接段5的大端直径与小端直径之间，托盘9的外侧壁为具有一定的锥度，该锥度与锥形连接段5的锥度相同，托盘9使用时其外缘贴合在锥形连接段5内壁上。为了使托盘9上承载的催化剂能够在需要取出时快速离开托盘9，本实施例中，托盘9的上表面为锥形面，例如圆锥形或者棱锥形。本实施例中，支撑杆8的下端设有内螺纹或者外螺纹，相应的下端盖7的内壁上设有调节柱(图中未示出)，调节柱与支撑杆8螺纹连接；使用时，通过旋转下端盖7调节下端盖7与反应管下端之间的间隙以及调节托盘9与锥形连接段5之间的间隙。本实施例中，下端盖7上安装有放空阀16。本实施例中，炉体1、预热段2、反应段4均设有温度传感器11；为了更好的测量炉体1内的温度，本实施例在炉体1的上、中、下部均设置温度传感器11，例如是温控热电偶；预热段2内的温度传感器11，例如温度计，其设置在下端盖7上，用于检测预热段2内物料的温度；反应段4内的温度传感器11，例如温度计，其设置在上端盖6上，用于检测反应段4内催化剂床层的温度。使用时，将催化剂支托从反应管下端送入，使下端盖7密封反应管下端，通过事先计算好的支撑杆8的长度，使下端盖7安装到位后托盘9刚好与锥形连接段5的内壁紧密贴合，当然该过程如有误差，可以通过与支撑杆8螺纹连接的调节柱消除；再通过上端盖6向反应管，也即是反应段4内倒入催化剂形成催化剂床层，随后封闭上端盖6；反应进行，物料从进料口15进入预热段2后上升，通过托盘9上的气孔进入催化剂床层进行反应，反应产物通过出料口14排出炉体1；反应过程中的温度通过设置在炉体1、预热段2、反应段4内的各个温度传感器11进行监控；当炉体1内的反应过于剧烈时，还可以通过放空阀16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定床反应实验装置，其特征在于：包括炉体和设置在所述炉体内的反应管，所述反应管的上、下两端分别贯穿所述炉体的上、下两端，所述反应管的上、下两端分别通过上端盖、下端盖密封，所述反应管的上、下两端分别设置有出料口、进料口；所述反应管从下到上包括依次连接的预热段、锥形连接段和反应段，所述锥形连接段的小端朝上、大端朝下；所述反应管内设有催化剂支托，所述催化剂支托包括安装在所述下端盖内壁上的支撑杆以及安装在所述支撑杆上的托盘，所述托盘与所述锥形连接段的内壁相适配，所述托盘上均匀分布有若干个通气孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种固定床反应实验装置，其特征在于：包括炉体和设置在所述炉体内的反应管，所述反应管的上、下两端分别贯穿所述炉体的上、下两端，所述反应管的上、下两端分别通过上端盖、下端盖密封，所述反应管的上、下两端分别设置有出料口、进料口；所述反应管从下到上包括依次连接的预热段、锥形连接段和反应段，所述锥形连接段的小端朝上、大端朝下；所述反应管内设有催化剂支托，所述催化剂支托包括安装在所述下端盖内壁上的支撑杆以及安装在所述支撑杆上的托盘，所述托盘与所述锥形连接段的内壁相适配，所述托盘上均匀分布有若干个通气孔。


2.根据权利要求1所述的固定床反应实验装置，其特征在于：所述支撑杆的下端设有内螺纹或者外螺纹，所述下端盖内壁上设有调节柱，所述调节柱与所述支撑杆螺纹连接。


3.根据权利要求1所述的固定床反应实验装置，其特征在于：所述下端盖上安装有放空阀。


4.根据权利要求1所述的固定床反应实验装置，其特征在于：所述炉体为圆筒形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志钢，吴朝阳，
申请(专利权)人：江苏中能化学科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32