【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工设备，尤其是一种氨合成装置，具体的说是一种由内向外扩散式径向流合成氨反应塔。
技术介绍
1、在很多化工生产领域中，氨是不可缺少的原料，以氨合成为中心的合成氨工业在国民经济中具有举足轻重的地位。合成氨作为化学工业的支柱产业，具有产量大、能耗高等特点，其工作原理是将氨合成反应塔处于高压和高温条件下，使氮气和氢气在催化剂作用下发生反应生成氨。
2、氨合成反应塔在工艺上须满足下述要求：首先氨合成反应尽可能在接近最适宜温度下进行，以获得大生产能力和高氨合成收率；其次降低氨合成反应塔的压力降，以减少循环气体的动力消耗；最后在结构上要求合成氨反应塔应简单可靠，并满足高温和高压的要求。
3、目前，市场上所应用的径向流合成氨反应塔，主要结构包括外槽道、催化剂层、内槽道和换热器等，如图1所示，反应气体经外槽道进入催化剂层，在催化剂层中发生反应后经内槽道流向换热器。由于内槽道开孔面积小于外槽道，导致反应气体由外向内经过催化剂层时其流速呈递增趋势，使反应气体在催化剂层的停留时间减少，降低了反应塔的反应效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，可以有效延长反应气体在催化剂层中的停留时间，提高反应效率。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，包括壳体，
4、所述壳体为封闭的圆筒状，其顶部设有封头，其顶板的中心设有出气孔；该封头为倒置的漏
5、还包括至少一块隔板；该隔板沿所述壳体的径向设置于所述壳体内部，将所述壳体内部分隔为至少两个相互独立的反应腔；该隔板的中心设有出气孔；
6、还包括催化剂层；该催化剂层为圆柱状，沿其中心线设有轴向的通孔；该催化剂层包括封闭状的外壳，其内部填充催化剂；该催化剂层的内侧壁和外侧壁均为开孔板；所述内侧壁的开孔面积小于所述外侧壁的开孔面积；该催化剂层设置于所述反应腔内，其底部固定于所述隔板上，或壳体的底板上，其外侧壁和顶面均与所述反应腔的内壁相隔离；
7、还包括换热槽；该换热槽为有底无顶的圆筒形，置于所述催化剂层的通孔内，其上端与所述催化剂层的上端相连，其下端为悬空，并临近所述隔板或壳体底板；该换热槽的侧壁与所述催化剂层的内侧壁之间为隔离；
8、还包括换热管；该换热管为多根，均为直管状，沿所述壳体的纵向设置于所述换热槽内，并贯穿该换热槽的底板和所述隔板，其上端与所述壳体的顶板相连，并与所述封头相贯通，其下端贯穿位于最下方的所述换热槽的底板，且临近所述壳体的底板；
9、还包括出气管；该出排气管为直管状，设置于所述换热槽内，其上端与所述出气孔相连通，其下端为悬空且临近所述换热槽的底板；
10、还包括排气管；该排气管为直管状，其下端与所述壳体顶板的出气孔相连通，其上端伸出至所述封头之外。
11、进一步的，所述壳体的侧壁为中空，其上端通过连接管与所述进气口相连通，其下端设有进口。
12、进一步的，所述隔板为两块，相互平行设置，将所述壳体内部分隔为自下而上分布的反应腔i、反应腔ii和反应腔iii。
13、进一步的，所述反应腔i的高度≤反应腔ii高度≤反应腔iii高度。
14、进一步的，所述催化剂层的外侧壁上设有多个外侧孔；所述催化剂层的内侧壁上设有多个内侧孔；所述外侧孔为顺排布置，其直径为3~10mm，孔间间距为30~80mm；所述内侧孔为顺排布置，其直径为1~5mm，孔间间距为10~50mm。
15、进一步的，还包括内扰流板和外扰流板；该内扰流板为圆环形平板，横向设置于所述换热槽内，并套接在所述出气管上，其外缘与所述换热槽的侧壁相隔离；该内扰流板为多个，相互间隔且平行设置；所述外扰流板为圆环形平板，横向设置于所述换热槽内，其外缘与所述换热槽的内壁相连，其内缘与所述出气管相隔离；该外扰流板为多个，相互间隔且平行设置；所述内扰流板和外扰流板为交替设置；所述换热管贯穿的与所述内扰流板和外扰流板相连。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术设计合理，使用方便，通过改变反应气体的流向和催化剂层内外侧壁的开孔面积，使反应气体由内向外流经每个催化剂层，并使流速显著降低，从而，可有效延长反应气体在催化剂层中的停留时间，提高反应效率。
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1.一种由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，包括壳体，其特征是，
2.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述壳体的侧壁为中空，其上端通过连接管与所述进气口相连通，其下端设有进口。
3.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述隔板为两块，相互平行设置，将所述壳体内部分隔为自下而上分布的反应腔I、反应腔II和反应腔III。
4.根据权利要求3所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述反应腔I的高度≤反应腔II高度≤反应腔III高度。
5.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述催化剂层的外侧壁上设有多个外侧孔；所述催化剂层的内侧壁上设有多个内侧孔；所述外侧孔为顺排布置，其直径为3~10mm，孔间间距为30~80mm；所述内侧孔为顺排布置，其直径为1~5mm，孔间间距为10~50mm。
6.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，还包括内扰流板和外扰流板；该内扰流板为圆环形平板，横向设置于所述换热槽内，并套接
...【技术特征摘要】
1.一种由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，包括壳体，其特征是，
2.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述壳体的侧壁为中空，其上端通过连接管与所述进气口相连通，其下端设有进口。
3.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述隔板为两块，相互平行设置，将所述壳体内部分隔为自下而上分布的反应腔i、反应腔ii和反应腔iii。
4.根据权利要求3所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述反应腔i的高度≤反应腔ii高度≤反应腔iii高度。
5.根据权利要求1所述的由内向外扩散式径向流合成氨反应塔，其特征是，所述催化剂层的外侧壁上设有多个外侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁慕康，张栋玮，刘燕，陈浩，顾宇，
申请(专利权)人：凯普索绿色能源科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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