本发明专利技术公开了一种连续式径向流反应／再生设备。藉由使用一转动装置来分别且环状地分配进料流体与再生流体至一不动的且区域化的反应／再生装置，并由同一不动的反应／再生装置来分别且环状地接收流体。上述的连续式径向流反应／再生设备可以连续且有效率地进行运转，而不需中断运作来进行再生。上述的连续式径向流反应／再生设备不仅可藉由吸收来进行成分分离，例如除湿，并可以应用于化学反应中的催化反应，例如藉由更换不动的反应／再生装置中的所填充的催化剂来进行各种适当的化学催化／再生反应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种反应/再生设备，特别涉及一种连续式径向流反应/再生设备。
技术介绍
在本说明书中所提及的「反应」，泛指包括物理/化学吸附，以及化学反应等。前 述的吸附，可广泛的应用于许多工业上的成分分离。典型的吸附通常是使用批次的过程。 因为吸附剂须要再生才能再使用，所需要的产物只能够生产部分的时间。为了提供所欲产 物的连续流程，通常需要使用许多垂直的容器而流体轴向的流过垂直的吸附床(adsorbent bed)。一系列的步骤，包括吸附、清除(purge)、以及再生，皆发生于每一容器中。具有不可吸 附的成分的流体在吸附步骤中产生，且被吸附的成分可以在去吸附或再生步骤中被恢复。 前述的再生过程通常可以藉由在压力转换吸附(Pressure Swing Adsorption ；PSA)中降低 压力，或是在温度转换吸附(Temperature-swing adsorption ；TSA)中升高温度来完成。根 据使用PSA或TSA等不同的方式，接下来所需采用的步骤，例如平衡压力或降温等，也随之 不同。惯例上，在周期性的步骤中，要正确的将流体导进导出每一容器，必须是在具有 多个容器的吸附系统中使用多个阀门(valves)并在不同的时间进行开与关。上述的 阀门可以短至每几分钟完成一个PSA系统的循环，上述的过程将会造成阀门的高度磨 耗。替代上述设计的是，旋转式流体分配装置或阀门的使用，如美国专利US 4, 935, 464, US 5，268，021、US 5，366，541、US 5，779，771、US 5，820，656、US 6，457，485 等所揭露的 内容。具代表性的旋转式阀门包括阀门通道圆盘(valve port disk)与旋转阀(rotary valve)。上述的旋转阀相对于不动的阀门通道圆盘进行转动，使得旋转式阀门的开口可以 显示出阀门信道圆盘上的孔洞。如此一来，适当的流体将可以在不同的周期性步骤中，相 对于不同的容器进行流入或流出。不同的专利技术人揭露了不同的旋转式阀门的设计与许多 的容器。随着旋转式阀门发展，在常见的多个容器吸附系统中许多的自动阀门可以被排 除。然而，仍是需要多个容器及连接阀门与多个容器的许多连接管线。US8，779，771揭露 了一种旋转式流体分配装置，可用以将两种流体，称之为消毒(decontamination)流体与 再生(regeneration)流体，分配至许多独立的容器。上述的旋转式流体分配装置只能轮 流的分配两种流体，这已是前述装置的应用性极限。受限于只能分配两种流体且不能加入 清除流体，在容器中的上述两种流体将难以避免在切换时所造成的混合。在美国专利US 4，589，892、US 5，464，468、US 5，441，559、US 6，447，583、以及 US 6，783，738 中，改为用转 动装有固体吸附剂的吸附剂床来取代使用旋转式阀门来变换流体的流径。在旋转式吸附剂 床中，吸附与再生可以随着进口与出口的通道而依序进行，上述进口与出口的通道连接至 固定气体分配室(fixed gas distribution chambers)。转动厚重的吸附剂床需要很大的 转矩，而此一转矩需要大型的马达来驱动。如前述文献所揭露的内容，在习知技艺中，多数的研究系着重于改善旋转式阀门 的设计，或是改善转动的吸附剂床。旋转式阀门仍是需要多个进口出口管线以随着根据不同的容器导管或吸附剂床而连接至投入口与流出口。前述的旋转式吸附剂床需要较大的力 矩，且需要较大的马达。多数的流程进行方式是采用逐步完成，而非连续式。以单一时间步 骤的吸附效果将会近似于批次操作的结果。当吸附剂达到吸附临界点时，吸附效果将会下 降，且产物中的被吸附物的数量将会升高。对TSA流程而言，过程中的流出温度是以周期性 的方式改变。通常大多数的系统使用纵向的流动路径，且习知该项技艺者均知纵向流动路 径比径向流系统具有更高的压差。专利号US 5，133，784、US 5，597，489、US6，086，659、US US 2006/0236867、以及WO 86/06056的径向流吸附的讨论内容均是关于在旋转式吸附床 或多个容器中的径向流吸附。US 6，751，964与US7，338，548揭露了使用了平行流通渠道的 旋转式除湿轮的空气除湿装置。上述的旋转式除湿轮需要特殊的制作技术，以活性的除湿 剂来充满于平面与绉折的薄片之间隔层。化学反应流程系将低价值的反应物转换成高价值且有用的产物。化学、石油化学、 石油等工业广泛应用填充催化剂于固定床反应器以促进反应进行。前述使用于反应器中的 催化剂可能因为一种或多种的原因而失效。对石油或石油化学工业而言，最常见的失效原 因是，堆积于催化剂上的焦炭(coke)。为了使失效的催化剂恢复效能，小心的将所堆积的焦 炭烧掉是常有的事。催化剂的重新激活可藉由具有焦炭的催化剂与含氧空气在高温下接 触。焦炭的燃烧可以周期性的发生在相同的固定床之中；或是将反应器内，具有焦炭的催化 剂导至一再生装置内，以燃烧焦炭。US 3，652，231揭露一种可用于连续性催化剂再生流程 的再生装置。前述的再生装置系用于具有移动床催化剂(moving bed catalyst)的碳氢化 合物的催化重整反应。US 3，647，680与US 3，692，496亦揭露了重整反应催化剂的再生装 置。为了移除在失去活性的催化剂上的焦炭，固定床反应器必须周期性地关机，移动床系统 (moving bed system)则须另加一套的再生器系统。因此，本说明书之一目的是提供一反应器，前述反应器能够在单一容器中连续性 地进行吸收或化学反应与再生，且不需为进行再生步骤而关闭进行中的流程。
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景中，为了符合产业上的要求，本说明书揭露一种连续式径向 流反应/再生设备，可应用于TSA、PSA、与化学反应流程，且其反应与再生可以在上述的连 续式径向流反应/再生设备的不同部位连续式地进行。本专利技术之一目的在于提供一种连续式径向流反应/再生设备，以消除对于多个转 动容器的需求。本专利技术的另一目的在于提供一种连续式径向流反应/再生设备，以消除对于在容 器、进料口、与产品终点之间使用多个控制阀门的需求。本专利技术的又一目的在于提供一种连续式径向流反应/再生设备，以降低固体床的 压差并减少功率耗损。本专利技术的又一目的在于提供一种连续式径向流反应/再生设备，前述的连续式径 向流反应/再生设备可采逐步方式操作，亦可依需求实行趋近于连续式的操作模式。本专利技术的又一目的在于提供一种连续式径向流反应/再生设备，以取代移动床连 续式催化剂再生与转移系统。本专利技术的又一目的在于提供一种连续式径向流反应/再生设备，前述的连续式径向流反应/再生设备可容纳超过两种的进料流体与两种的出料流体，同时流入/流出前述 的连续式径向流反应/再生设备。更可在反应与再生的流体之间附加多个具清除功能的 进料管路，前述具清除功能的进料管路可对填充物床进行预热或预冷，并预防反应流体与 再生流体在容器内混合，进而提升制程效能。根据以上所述的目的，本专利技术揭示了一种连续式径向流反应/再生设备。上述的 连续式径向流反应/再生设备包含至少一不动进口 /出口导管、一具有流体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连续式径向流反应／再生设备，其特征在于，该连续式径向流反应／再生设备包含：一第一不动导管，该第一不动导管包含复数个第一进口／出口通道；一转动装置，该转动装置连接于该第一不动导管，其中该转动装置包含复数个第一流体分配通道，与复数个第二流体分配通道，其中该些第一流体分配通道分别承接来自该些第一进口／出口通道的流体或是将流体传送至该些第一进口／出口通道；一不动的反应／再生装置，该不动的反应／再生装置连通于该转动装置，其中该不动的反应／再生装置包含复数个流体分配区域，复数个环状扇形区域，复数个外围的环状扇形流体转移区域，其中上述的流体分配区域连通于该转动装置且彼此隔离，且每一流体分配区域包含一第一区块与一第二区块，其中该第二区块位于该第一区块下方，其中每一该第一流体分配通道连通于相对应的该／该些第一区块，且每一该第一区块只连通于一个第一流体分配通道，其中每一该第二流体分配通道连通于相对应的该／该些第二区块，且每一该第二区块只连通于一个第二流体分配通道，其中该些环状扇形区域位于该些流体分配区域的外侧，其中上述环状扇形区域彼此隔离，且每一环状扇形区域分隔成一第一部分与一第二部分，其中该第二部分位于该第一部分的下方，其中每一环状扇形区域的第一部份连通于一相对应的流体分配区域的第一区块且每一环状扇形区域的第二部份连通于一相对应的流体分配区域的第二区块，其中该些外围的环状扇形流体转移区域位于该些环状扇形区域的外侧且上述外围的环状扇形流体转移区域彼此隔离，其中每一环状扇形区域的第一部份藉由一对应的外围的环状扇形流体转移区域与一对应的环状扇形区域的第二部份连通；以及一第二不动导管，该第二不动导管连通于该可转动装置，其中该第二不动导管包含复数个第二进口／出口通道，该些第二进口／出口通道分别承接来自该些第二流体分配管道的流体或是将流体传送至该些第二流体分配管道。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮立昂，
申请(专利权)人：阮立昂，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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