一种抗堵塞固定床反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种固定床反应器，具体为具有抗堵塞能力的固定床反应器，特别是适用于催化剂科研开发中。其主要改进是在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔。所述反应器在预留的小体积空腔下方，设置嵌入凹型隔垫内的小型磁铁。本实用新型专利技术设置小体积空腔，避免了催化剂或填料的小颗粒随气流直接进入出口管或过滤器，使出口管或过滤器堵死而造成试验被迫中断；此外，对于可被磁力作用的催化剂或载体小颗粒，空腔下方设置的小型磁场区域能强化气固分离效果，进一步提高反应器的抗堵塞性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种固定床反应器，具体为具有抗堵塞能力的固定床反应器，特别是适用于催化剂科研开发中。
技术介绍
固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。微型固定床反应器是科研开发的重要设备之一。在固定床反应器中进行催化剂小试寿命试验或条件试验研究是很多催化剂开发过程中的一个关键环节。而催化剂的性能开发与其结构强度的改善并不一定完全同步。在实际开发过程中，经常存在这种情况，即催化剂的主要性能指标已经达标，而强度则需要经进一步的探索才能满足要求。另外，在有些催化剂的开发过程中，往往会需要同时采用已工业化的催化剂对原料进行预处理，由于小试的条件通常会更加苛刻，这些工业化的催化剂难免会随着试验时间的增加产生粉尘，这些粉尘在小装置上极易堵塞管路，使试验被迫中断，造成重复劳动，影响科研开发的效率。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种具有抗堵塞能力的固定床反应器，特别是适用于催化剂科研开发中，能显著提高反应器的抗堵塞能力。本技术的技术方案抗堵塞固定床反应器，其特征在于在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔。一般地，所述反应器在预留的小体积空腔下方，设置凹型隔垫，该凹型隔垫内设置小型磁铁。所述凹型隔垫为聚四氟乙烯隔垫或石墨隔垫。所述反应器内部设有电偶套管，套管可以上下贯穿整个反应器，也可以从反应器内某处至反应器的上端面或下端面。所述反应器上下端面采用螺纹或法兰连接的密封方式。本技术的抗堵塞固定床反应器，其反应器筒体4的出口管6附近设置有小体积空腔，避免了催化剂或填料的小颗粒随气流直接进入出口管6或过滤器，使出口管6或过滤器堵死而造成试验被迫中断；此外，对于可被磁力作用的催化剂或载体小颗粒，空腔下方设置的小型磁场区域能强化气固分离效果，进一步提高反应器的抗堵塞性能。附图说明图1为本技术实施例的主视结构示意图。图中，1-进口管；2_反应器上端面；3_电偶套管；4_反应器筒体；5_催化剂支撑；6-出口管；7_小体积空腔；8_小型磁铁；9_凹型隔垫；10_反应器下端面。具体实施方式以下结合实例和附图进一步说明本技术的内容。本实施例结构如图1所示，包括进口管、出口管、反应器上端面、反应器下端面、电偶套管、反应器筒体、催化剂支撑、小体积空腔、小型磁铁、凹型隔垫。在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔，使长期试验过程中被气流带出的催化剂或载体的小颗粒能在重力场的作用下沉降，且有一定的存储空间。在预留的小体积空腔下方，设置凹型隔垫，该凹型隔垫内设置小型磁铁，提供磁场作用，使长期试验过程中被气流带出的可被磁力作用的催化剂或填料的小颗粒能在磁场的作用下沉降。凹型隔垫的材质根据反应器出口气体的温度决定，温度较低时推荐采用聚四氟乙烯，温度较高时推荐采用石墨。实例1:将20mL粒径为Φ Imm的球形钴钥系加氢脱硫催化剂装填入如图1所示的反应器，进行煤基合成气加氢脱硫条件试验。反应器内径10mm，高度900mm。凹型隔垫采用聚四氟乙烯材质，电偶套管从催化剂床层入口处至反应器下端面，反应器上下端面采用螺纹连接密封。合成气体积组成为H2 50% 70%，CO 3% 30%，CO2 3% 15%，CH4 0 20%，总硫含量I XlCT6 100 X 10' 反应温度 150°C 400°C，压力1.0MPa 5.0MPa，空速 SOOdOOOtr1。试验累计进行500h后，系统温度、压力、流量控制及显示完全正常，未发现有反应器或管路堵塞的现象。试验结束拆卸催化剂时，发现反应器筒体出口管附近设置的小体积空腔中集有明显的催化剂或惰性填料粉尘，出口管过滤器内无任何发现。实例2:将IOOmL直径为Φ2ι πι的挤条形(长度3mnT5mm)脱硫催化剂装填入反应器，进行煤基合成气加氢脱硫条件试验。反应器内径45mm，高度1200mm。凹型隔垫采用聚四氟乙烯材质，电偶套管贯穿整个反应器，反应器上下端面采用螺纹连接密封。合成气体积组成为 H2 50% 70%，CO 3% 30%，CO2 3% 15%，CH4 0 20%，总硫含量 I X 1(Γ6 100 X 10' 反应温度0°C 4000C，压力 0.1MPa 7.0MPa,空速5001Γ1 4000h'试验累计进行500h后，系统温度、压力、流量控制及显示完全正常，未发现有反应器或管路堵塞的现象。试验结束拆卸催化剂时，发现反应器筒体出口管附近设置的小体积空腔中集有明显的催化剂或惰性填料粉尘，出口管过滤器内有痕量的催化剂或惰性填料粉尘。实例3:将200mL直径为Φ 3mm X 3mm的柱状镍系甲烷合成催化剂装填入反应器，进行煤基合成气制甲烷条件试验。反应器内径100mm，高度3000mm。凹型隔垫采用石墨材质，电偶套管从催化剂床层出口处至反应器上端面，反应器上下端面采用法兰连接密封。合成气体积组成为H2 50% 70%，CO 3% 30%，CO2 3% 15%，CH4 0 20%。反应温度230°C 700。。，压力0.5MPa 5.0MPa,空速βΟΟΟΙΓ1 ZOOOOh'试验累计进行2000h后，系统温度、压力、流量控制及显示完全正常，未发现有反应器或管路堵塞的现象。试验结束拆卸催化剂时，发现反应器筒体出口管附近设置的小体积空腔中集有大量的催化剂或惰性填料粉尘，出口管过滤器内有痕量的催化剂或惰性填料粉尘。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗堵塞固定床反应器，其特征在于：在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔。

【技术特征摘要】
1.一种抗堵塞固定床反应器，其特征在于:在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔。2.根据权利要求1所述的反应器，其特征是在预留的小体积空腔下方，设置凹型隔垫，该凹型隔垫内设置小型磁铁。3.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于:凹型隔垫为聚四氟乙烯隔垫。4.根据权利要求1或2所述的反应器，其特征在于:凹型隔垫为石...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡进，魏士新，蔡成伟，吴学其，陈长新，张杰，檀结东，吴琳，孟建，朱艳芳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：实用新型
国别省市：