一种放热多相催化合成反应器至少具有一个装在筒形壳体２内的催化层５ａ－５ｃ，并具有用以盛装催化剂的底板６ａ－６ｃ，至少一个用于底板６ａ－６ｃ的支承台肩７ａ－７ｃ，支承台肩从壳体２伸出，反应器具有催化剂密封支承装置，此装置具有位于台肩７ａ－７ｃ和底板６ａ－６ｃ之间的环形件１７．２５。环形件１７．２５与底板６ａ－６ｃ作可卸安装而具有大体上与壳体２相同的膨胀系数。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂密封支承装置，具体地说，涉及用于放热多相催化合成反应器的这种装置，这种反应器具有一大体上呈筒形的外部壳体，至少一个催化层，装在所述壳体内，具有用以盛装催化剂的底板，至少一个支承台肩，用于所述底板，从所述壳体伸出。通常，在合成反应器内进行放热我相催化合成反应时，外壳和装在外壳内的催化层底板处于高温作用下，因而由于其材料受热膨胀而经受着尺寸上的变化。这些尺寸上的变化会在壳体和底板的连接部分产生不应有的现象，如使催化剂从催化层中泄出或使底板结构受损。在放热多相催化合成反应器的领域内日趋要求提供一种能在外部壳体和催化层底板之间取得有效、稳定而耐久的催化剂密封装置，用以避免上述缺点。为满足上述要求，在外壳和催化层底板之间采用了一种连接装置，这种装置具有可压缩材料，如陶瓷线绳或编织体，将其大体上装在底板和壳体之间的空隙内，这种装置已广泛地受到了应用。如果在氨或甲醇多相合成反应器内低合金钢的外壳材料具有不同于不锈钢底板的膨胀系数，放热反应所造成的高温就会使壳体尺寸产生约5mm到25mm的变化，远低于底板尺寸约10mm到40mm的变化。因此，在安装中，应在底板和壳体之间的空隙内留有足够的余地以适应不同材料膨胀率不同的情况。在空隙中采用可压缩材料可在底板和壳体之间取得密封，至少部分地补偿材料的膨胀。 在
内，这种密封一般称之为填函密封。上述这类装置虽大体上满足要求，但呈现出一系列的缺点如下。第一个缺点是现有的装置只能部分地补偿由材料受热膨胀引起的尺寸与变化。装在底板和外壳之间的可压缩材料实际上只有有限的压缩性而使填函密封只是在材料膨胀差较低的情况下才有效，如在底板和壳体之间的热膨胀差不得超过1mm到2mm。因此，在氨或甲醇合成反应器内，如上所述，材料的膨胀差甚至高达15mm，采用上述装置就不能满足要求，因为这种影响反应器寿命的多变性冷热循环会使压缩材料受到不可恢复的挤压，因而不再能从这些材料取得热膨胀差的必要补偿，装在催化层中的催化剂就有泄漏的危险。第二个缺点与第一个缺点相连系，由于气体不可避免地会透过可压缩材料而引起材料的腐蚀，经过一定时间材料就会很快地降质。因此，采用这种连接装置甚至经过很短一段操作期，合成反应器就不再能保持其合适可靠的催化剂密封。这种现有连接装置的第三个缺点是如果在壳体和催化层底板之间的空隙小于材料膨胀差，就有可能损坏压在壳体壁上的底板。最后，现有合成反应器中现有装置的安装从结构上和组装上来看也存在着问题，实际上实施比较困难，而且费用也较高。本专利技术的任务是使用于放热多相催化合成反应器的催化剂密封支承装置在壳体壁和催化层底板之间取得可靠耐久的催化剂密封，同时制造比较简单，且易于装在现有的合成反应器内。这一任务通过本专利技术装置得以完成，其特征是这种装置在所述台肩和所述底板之间具有环形件，环形件与所述底板作可卸组合，并具有大体上与壳体相同的热膨胀系数。按本专利技术，由于在台肩和底板之间采用了热膨胀系数大体上与外壳相同的环形件，就可在壳体壁和催化层底板之间取得最佳而耐久的催化剂密封。实际上，每当合成反应器内的温度升高或降低时，环形件与外壳作类似的变形而在变形中牵动与其组合的叠置底板。这样，底板和壳体之间的距离可保持恒定不变而取得最佳而耐久的催化剂密封。本专利技术装置这就可有效地用于壳体和底板膨胀系数相同或壳体膨胀系数小于或大于底板的场合，防止了底板结构的可能损坏和催化剂通过底板和壳体之间的空隙从催化层中的可能泄漏。环形件最好具有若干结构上独立的弓形体。底板本身最好由若干板形件、如具有一定自由度的并列扇形体构成，也就是至少具有一不受约束的浮动端。底板的各个构件一般具有用以盛装催化剂的网体，网体由格栅支承，格栅则与环形件作可卸组合。如合成反应器的外壳直径大于约1000mm，最好用合适的支承梁支承格栅。由于环形件具有特定的热膨胀系数，本专利技术装置可有利地用以补偿象高温操作的甲醇合成反应器一类装备上即使是很大的尺寸变化，这种反应器的膨胀差高达5mm-15mm。此外，本专利技术装置与现有技术相比无上述降质问题，因而可用于各种操作场合而具有很长的使用寿命。本专利技术装置的另一主要优点在于其实施较简单而可安装在现有的合成反应器中。实际上，用若干结构上独立的弓形体构成环形件具有双重优点不仅易于将其安装在反应器内，而且可以很好地与反应器内通常不规则的壳体壁配接。在最后这种情况下，采用这种环形件可有利地使底板始终靠近壳体的不规则壁体而取得最佳的催化剂密封。从以下对本专利技术非限制性实施例按附图所作说明中可看出本专利技术的特征和优点，附图中附图说明图1示出具有本专利技术催化剂密封装置的第一放热多相催化合成反应器纵剖面图；图2示出图1反应器内催化剂密封支承装置一些构件的正剖面放大图；图3示出图1反应器沿图1 A-A线的剖面图；图4示出具有本专利技术催化剂密封装置的第二放热多相催化合成反应器纵剖面图；图5示出图4反应器沿图4B-B线的剖面图；图6示出图4反应器内催化剂密封装置一些构件沿图5C-C线的正剖面放大图。图1示出具体用于甲醇合成的放热多相催化合成反应器1。反应器1具有筒形外壳2，外壳在其顶部具有用以放入反应气体的开口3，在其底部具有用以放出反应产物的开口4。在壳体2内设有作分隔布置的催化层5a-5d。在催化层5a-5c下面靠近壳体2相应地设有透气板6a-6c。底板6a-6c支承在从壳体2伸出的环形台肩7a-7c和与反应器1同轴线延伸的管柱9的环形台肩8a-8c上。在底板6a-6c和台肩7a-7c、8a-8c之间设有高度不同的对置支承件10-11，用以在预定的距离上支承底板6a-6c。各支承件10-11最好具有一筒状侧缘或若干杆形支撑。在相邻两催化层5a-5d之间还设有普通的气流混合器，混合器具有挡板12和环形开口13以及用于冷却气流的多孔分布器14。催化层5d具有透气侧壁15，用以使反应产物从催化层5d中排向开口4。图1-3整个地示出本专利技术催化剂密封支承装置16。催化剂密封支承装置16具有位于环形台肩7a-7c和底板6a-6c之间而与底板作可卸组合的环形件17。具体地说，环形件17置于支承件10上而与透气底板作可卸组合，例如，与催化层5a的壁体6a通过适当的销钉18作可卸组合，销钉插在相应圆环19内，圆环固定在环形件17上。也可以不用圆环19而采用套座(未示出)，将套座装在与底板接触的环形件表面上而将相应销钉18装在套座内。最好使环形件17具有大体上与壳体2相同的热膨胀系数，使其在反应器突变温度的作用下可与反应器作类似的尺寸变化。底板6a-6c在支承件11一侧作自由浮置而在环形件17一侧作可卸组合，因而可随环形件尺寸的变化始终靠近壳体2或与之保持接触，从而取得可靠而耐久的催化剂密封。这样，就可避免在合成反应器1的操作中发生不应有的现象，如催化剂从催化层5a-5d中泄出或底板6a-6c结构受损，这在现有采用填函密封的装置中是较典型的。最好对环形件采用与壳体2相同的材料，壳体在用于甲醇之类的放热多相催化合成反应器中可采用低合金钢如1.25Cr-0.5M。底板6a、6b、6c最好具有用以盛装催化剂的网体20和装在网体20下面的支承格栅21。支承件10、11置于相应环形台肩7a-7c和8a-8c上，用以对催化层5a-5c本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种催化剂密封支承装置（１６），具体用于一种放热多相催化合成反应器，这种反应器具有： 一大体上呈筒形的外部壳体（２）， 至少一个催化层（５ａ－５ｃ），装在所述壳体（２）内，具有用以盛装催化剂的底板（６ａ－６ｃ）， 至少一个支承台肩（７ａ－７ｃ），用于所述底板，从所述壳体（２）伸出， 所述装置的特征是：具有一环形件（１７），环形件（１７）位于所述台肩（７ａ－７ｃ）和所述底板（６ａ－６ｃ）之间，与所述底板（６ａ－６ｃ）作可卸组合，具有与壳体大体上相同的热膨胀系数。
【技术特征摘要】
CH 1994-7-18 272/94-11.一种催化剂密封支承装置(16)，具体用于一种放热多相催化合成反应器，这种反应器具有一大体上呈筒形的外部壳体(2)，至少一个催化层(5a-5c)，装在所述壳体(2)内，具有用以盛装催化剂的底板(6a-6c)，至少一个支承台肩(7a-7c)，用于所述底板，从所述壳体(2)伸出，所述装置的特征是具有一环形件(17)，环形件(17)位于所述台肩(7a-7c)和所述底板(6a-6c)之间，与所述底板(6a-6c)作可卸组合，具有与壳体大体上相同的热膨胀系数。2.按权利要求1所述装置，其特征是所述环形件(17)置于所述台肩(7a-7c)上。3.按权利要求1所述装置，其特征是所述环形件(17)具有若干结构上独立的弓形体(22)。4.按权利要求1所述装置，其特征是所述环形件(17)由与所述壳体(2)相同的材料构成。5.一种放热多相催化合成反应器，具有一大体上呈筒形的外部壳体(2)，至少一个催化层(5a-5c)，装在所述壳体(2)内，具有用以盛装催化剂的底板(6a-6c)，至少一个支承台肩(7a-7c)，用于所述底板(6a-6c)，从所述壳体(2)伸出，其特征是具有一催化剂密封支承装置(16)，此装置具有一环形件(17，25)，环形件(17)位于所述台肩(7a-7c)和所述底板(6a-6c)之间，与所述底板(6a-6c)作可卸组合，具有与壳体(2)大体上相同的热膨胀系数。6.按权利要求5所述反应器，其特征是所述底板(6a-6c)置于所述环形件(17)上。7.按权利要求5所述反应器，其特征是所述环形件(17)置于所述台肩(7a-7c)上。8.按权利要求5所述反应器，其特征是所...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢卡比安奇，恩赖科里泽，
申请(专利权)人：卡萨尔甲醇公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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