带有绝热催化床和轴向流的化学反应器制造技术

技术编号:24016934 阅读:51 留言:0更新日期:2020-05-02 03:45
用于放热或吸热化学反应的轴向反应器,至少包括串联操作的第一催化床(3)和第二催化床(4)、以及在这两个催化床之间的至少一个热交换器(5),其中,所述第一催化床具有具有箱状结构的收集器底部(6),所述箱状结构具有平坦且平行的透气壁、以及限定在所述壁之间的多个平行通道(15、16),其中,第一系列的所述通道收集离开所述催化床并通过所述第一壁的气流,所述气流被导向所述热交换器,并且离开所述热交换器的气流经由所述收集器底部的第二系列的所述通道被导向所述第二催化床。

Chemical reactor with adiabatic catalytic bed and axial flow

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有绝热催化床和轴向流的化学反应器
本专利技术涉及催化化学反应器
本专利技术尤其涉及具有绝热催化床和轴向流的反应器领域。
技术介绍
多床绝热催化反应器之所以这样定义,是因为它们不直接在催化床内供应或移除热量。因此,取决于反应的放热或吸热性质,反应物和产物气流(工艺流体)通过每个催化床的温度可以显著地变化。在许多感兴趣的应用中,包括例如合成氨和合成甲醇,所涉及的化学反应都是放热的,这意味着当气流通过每个催化床时会显著升温。通常,这需要在气流进入后续催化床之前进行冷却,以防止过热。多床或中冷式(inter-cooled)反应器用于例如氨或甲醇合成。工艺流体的冷却通常与热量回收操作相关联。例如,在一些应用中,工艺流体将热量释放到沸水流中,产生可用于工艺或能量目的的蒸汽。上述类型的反应器需要用于气体收集和分布的内部组件,其能够:收集从第一催化床流出的气体;将其输送到位于所述反应器内部的热交换器;收集离开所述热交换器的气体;将气体分布到在第一催化床下游操作的第二催化床。在包括较大数量(例如,三个或四个)的催化床的反应器中,在串联布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于进行放热或吸热化学反应的反应器,包括:/n沿轴向堆叠的催化床,至少包括以轴向流串联操作的第一催化床(3)和第二催化床(4),所述催化床在所述反应器的轴向方向上彼此堆叠,其中,离开所述第一催化床的气流在所述第二催化床中经受进一步的反应步骤;/n至少一个热交换器(5),位于所述堆叠的催化床旁边,所述热交换器布置成在离开所述第一催化床的所述流进入所述第二催化床之前通过与加热或冷却介质的间接热交换来冷却或加热离开所述第一催化床的所述流;其特征在于:/n所述第一催化床(4)具有收集器底部(6),其具有箱状结构,所述箱状结构包括彼此间隔开且平行的第一壁(10)和第二壁(11)、以及限定在所述两个壁...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171121 EP 17202844.11.用于进行放热或吸热化学反应的反应器,包括:
沿轴向堆叠的催化床,至少包括以轴向流串联操作的第一催化床(3)和第二催化床(4),所述催化床在所述反应器的轴向方向上彼此堆叠,其中,离开所述第一催化床的气流在所述第二催化床中经受进一步的反应步骤;
至少一个热交换器(5),位于所述堆叠的催化床旁边,所述热交换器布置成在离开所述第一催化床的所述流进入所述第二催化床之前通过与加热或冷却介质的间接热交换来冷却或加热离开所述第一催化床的所述流;其特征在于:
所述第一催化床(4)具有收集器底部(6),其具有箱状结构,所述箱状结构包括彼此间隔开且平行的第一壁(10)和第二壁(11)、以及限定在所述两个壁之间的多个平行通道(15、16);
所述第一壁暴露于离开所述第一催化床的所述流,所述第二壁与所述第二催化床的气体入口连通,且所述第一壁和所述第二壁在其表面的至少一部分(17、18)上是透气的,
所述多个平行通道包括第一通道(15)和第二通道(16),所述第一通道(15)与所述第一壁直接连通以便收集离开所述第一催化床并穿过所述第一壁的气流,所述第二通道(16)与所述第二壁直接连通以通过所述第二壁在所述第二催化床中分布气流;
所述至少一个热交换器(5)为间接热交换器,其具有由离开所述第一催化床的气流穿过的第一侧和由热交换流体穿过的第二侧,所述第一侧具有与所述收集器底部(6)的第一通道(15)连通的入口和与其第二通道(16)连通的出口,以便加热或冷却由所述第一通道收集的气流并将其在加热或冷却后供给至所述第二通道。


2.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,所述收集器底部包括夹在所述第一壁和所述第二壁之间的芯元件(12),所述芯元件具有波状结构,所述波状结构的波峰与所述第一壁和所述第二壁交替接合,在所述壁之间限定所述平行通道。


3.根据权利要求2所述的反应器,其特征在于,所述第一壁包括平坦金属板,所述第二平坦壁包括另一平坦金属板,并且所述芯元件包括波纹状或瓦楞状的金属板。


4.根据前述权利要求中的任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:恩里科·里齐
申请(专利权)人:卡萨乐有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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