專利名稱：并聯(lián)雙層換熱板式反應器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化工設(shè)備，具體涉及一種換熱板式氣固相催化反應裝置。 技術(shù)背景
為保證放熱化學反應的連續(xù)進行，需不斷移出反應熱，以佳反應過程沿最 佳溫度曲線進行。如曱醇生成反應為氣固相可逆催化放熱反應，其反應熱的移 出有多種方式，其中目前工業(yè)上主要采用冷管型反應器，即邊反應邊移走熱量， 以達到最佳反應速率，取得較滿意的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化率，并使反應器阻力達到最小 化。這種冷管型反應器的特點是，由于觸媒容易老化、使用壽命短，因而在實 際生產(chǎn)中采用大量填裝觸媒，加大備用系數(shù)，以延長觸媒更換周期，因而大大 增加了設(shè)備運行阻力和動力消耗，減少了塔的處理能力。但目前采用的冷管束 換熱方式不僅其換熱效率較低，觸媒利用糸數(shù)小，同時，設(shè)備運行阻力大，投 資生產(chǎn)成本高，并具有制造、安裝不方便的缺陷。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種換熱板式氣固相催化反應裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在 的缺陷。
本實用新型目的通過以下方式實現(xiàn)這種并聯(lián)雙層換熱板式反應器它包括 裝配于外筒體中的內(nèi)筒，內(nèi)筒中設(shè)有觸媒筐和設(shè)有電加熱器的中心管，其特征 在于所述內(nèi)筒中部設(shè)有一橫向隔板，所述隔板將內(nèi)筒分隔成上、下各自獨立的 觸媒筐，各觸媒筐底部的連接架上分別裝配有有效數(shù)量的換熱板，換熱板的上 端口接進氣總環(huán)管出口，換熱板的下端口接升氣管入口。
所述換熱板分別由兩相同壓痕的金屬板構(gòu)成，兩金屬板所對應的各周邊間 固連，兩金屬板間的縫隙形成流體通道。
所述換熱板上的壓痕為波紋狀、線條狀、折線狀或鼓泡狀，流體以曲折行進方式流過上述壓痕的換熱板時， 一方面加快了流體流速而大大提高了傳熱糸 數(shù)，同時又延長了流體通過的時間，不僅可使觸媒層聚集的反應熱及時由該換 熱器換熱板內(nèi)的流體帶走，同時使板內(nèi)流體得到預熱。
所述換熱板在筒體內(nèi)平行排列或扇形排列，或根據(jù)其他工藝要求而設(shè)計成 各種形式的排列。
所述上觸^(某筐底部為 一錐形多孔板氣體收集器，其下端的觸媒卸出管穿過 下觸媒篋后與一觸媒出口套管相接。上層零米壓板上設(shè)有與下層觸媒篋相通的 觸媒填裝管，反應器頂部設(shè)有分別與上層觸媒篋和下層觸媒富相通的冷激副管 線，上層換熱板經(jīng)上層進氣總環(huán)管相通的進氣管接上層分氣室，上層換熱板氣 體出口接上層升氣管，通經(jīng)上觸媒層后依次經(jīng)上層多孔板氣體收集器、套管、
上層氣體出口套管、出口套管出反應器下部出口；下層換熱板氣體入口經(jīng)下層 進氣總環(huán)管依次上穿下層零米壓板、隔板、上層多孔板氣體收集器、上觸媒筐 后與上層分氣室相通的下層進氣管相接，下層換熱板氣體出口經(jīng)下層升氣管通 經(jīng)下觸々某筐觸々某層后依次經(jīng)下層多孔板氣體收集器和套管出反應器下部出口 。
觸媒卸出管最好位于內(nèi)筒中心部位，觸媒卸出管與觸媒出口套管間螺紋連 接，觸媒出口套管與下層多孔板氣體收集器下端出口間接觸配合，當需要卸出 觸媒時，將觸媒出口套管旋出，各觸媒篋內(nèi)的觸媒可分別經(jīng)觸媒卸出管出口和 下層錐狀多孔板氣體收集器下端出口流出反應器，觸媒出口套管底部設(shè)有一高 壓氣體調(diào)節(jié)閥，該閥用于調(diào)節(jié)兩層氣體流量。
本實用新型取得的技術(shù)進步①由于將原填裝大量觸々某的冷管型反應器分 隔為兩上下并聯(lián)的反應塔，即把塔下部原備用的觸媒層加以利用，使得一塔作 兩塔用，大大增加了觸媒利用糸數(shù)，大幅降低了設(shè)備運行阻力，設(shè)備運行阻力 僅為原塔的1/8，同時大大降低了投資與生產(chǎn)成本。②由于換熱元件由冷管換 熱改為換熱板換熱，即將各種壓痕的換熱板拼裝在一起構(gòu)成一組傳熱效率極高 的換熱器，可使觸媒層聚集的反應熱及時由該換熱器內(nèi)的流體帶走，經(jīng)實際測算，其總傳熱系數(shù)可增大3 5倍，大幅增加了氣體處理量，使產(chǎn)量得到大幅增 加。③由于具有自動裝、卸載觸々某的功能，當需要卸出觸+某時，可將觸々某出口 套管旋出，從而快速卸出觸媒，且操作方便可行，制造安裝方便，不受頂部封 頭大小限制，為當前甲醇反應器大型化開創(chuàng)了新途徑。以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為
圖1的A-A向剖面示意圖。
具體實施方式
如
圖1、圖2所示，在現(xiàn)有甲醇合成塔內(nèi)筒15中設(shè)有觸媒篋和設(shè)有電加熱 器的中心管16,內(nèi)筒15中部設(shè)有一橫向隔板ll,隔板ll將內(nèi)筒15分隔成上、 下各自獨立的觸媒筐22a、 22b，各觸媒筐底部的連接架14、 4上分別裝配有有 效數(shù)量的換熱板5a、 5b,各換熱板5a、 5b在內(nèi)筒15中平行排列、扇形排列或 根據(jù)其他工藝要求而設(shè)計成各種形式的排列方式。換熱板5a的上端口接上層進 氣總環(huán)管8a的出口，換熱板5a下端口接上層升氣管17a入口；換熱板5b的上 端口接下層進氣總環(huán)管8b的出口，換熱板5b的下端口接下層升氣管17b入口。 換熱板5a、 5b分別由兩相同外型尺寸且相同壓痕的金屬板構(gòu)成，兩金屬板所對 應的各周邊間相互焊接固連，兩金屬板間留設(shè)的縫隙形成流體通道，換熱板5a、 5b兩端分別設(shè)流體出入口，換熱板5a、 5b上的壓痕為波紋狀(或線條狀或折 線狀或鼓泡狀)。
上觸媒筐22a底部為一錐形多孔板氣體收集器12，其下端的觸媒卸出管6 穿過下觸媒筐2孔后與一觸媒出口套管25相接。觸媒卸出管6位于內(nèi)筒15中 心部位，觸媒卸出管6與觸媒出口套管25采用螺紋連接，觸媒出口套管25與 下層多孔板氣體收集器2下端出口間接觸配合，觸媒出口套管25設(shè)有一高壓氣 體調(diào)節(jié)閥26。上層零米壓板9a上設(shè)置一與下層觸媒筐24b相通的觸媒填裝管23,外筒1頂部設(shè)有分別與上層觸媒筐22a相通的冷激副管線21a和與下層觸 媒筐相通的冷激副管線21b，上層換熱板5a經(jīng)與上層進氣總環(huán)管8a相通的進 氣管19接上層分氣室20，上層換熱板5a氣體出口經(jīng)由上升管17a通經(jīng)上觸媒 筐22a入觸媒層后依次經(jīng)上層多孔板氣體收集器12、上層氣體出口套管7、氣 體出口管3后出反應器下部氣體出口；下層換熱板5b氣體入口經(jīng)下層進氣總環(huán) 管8b與依次上穿下層零米壓板9b、隔板ll、上層多孔板氣體收集器12、上觸 媒筐22a后與上層分氣室20相通的下層進氣總管18相接，下層換熱板5b氣 體出口依次由下層升氣管17b、下層分氣室IO、通經(jīng)下觸媒筐22b入下層觸媒 層后依次經(jīng)下層多孔板氣體收集器2和套管25出反應器下部氣體出口 26。
觸媒卸出管6位于內(nèi)筒15的中心部位，觸媒卸出管6與觸媒出口套管25 間螺紋連接,觸媒出口套管25與下層多孔板氣體收集器2下端出口間接觸配合， 當需要卸出觸媒時，將觸媒出口套管25旋出，各觸媒筐內(nèi)的觸々某可分別經(jīng)觸媒 卸出管25出口和下層錐狀多孔板氣體收集器2下端出口流出反應器，觸媒出口 套管25底部設(shè)有一高壓氣體調(diào)節(jié)閥26，該閥用于調(diào)節(jié)兩層氣體流量。
設(shè)備運行時，冷氣由外筒1的上部氣體進口入反應器，經(jīng)內(nèi)筒15、外筒1 間的環(huán)隙預熱后由冷氣進氣管13經(jīng)裝有電加熱器的中心管16加熱氣體升溫還 原觸々某后進入上層分氣室20，然后分別流入上層進氣總管19和下層進氣總管 18，再分別經(jīng)環(huán)管8a、 8b進入各層的換熱板5a、 5b，冷氣與床層換熱后，換 熱板5a、 5b內(nèi)冷氣溫度升高，再分別經(jīng)上、下層升氣管17 a和17 b后入觸媒 層，反應后的曱醇氣依次分別經(jīng)由氣體收集器12和2、套管7和25、氣體出口 管3和套管25后流出反應器。
除上述曱醇合成塔實施例外，本專業(yè)普通技術(shù)人員或一般技術(shù)人員還可將 本實用新型用于其它任何形式冷管型反應器，這應理解是在本實用新型的范圍 內(nèi)，受本實用新型權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求1.一種并聯(lián)雙層換熱板式反應器，它包括裝配于外筒體(1)中的內(nèi)筒(15)，內(nèi)筒(15)中設(shè)有觸媒筐和設(shè)有電加熱器的中心管(16)，其特征在于所述內(nèi)筒(15)中部設(shè)有一橫向隔板(11)，所述隔板(11)將內(nèi)筒(15)分隔成上、下各自獨立的觸媒筐(22a，22b)，各觸媒筐底部的連接架(14，4)上分別裝配有有效數(shù)量的換熱板(5a，5b)，換熱板(5a，5b)的上端口接進氣總環(huán)管出口，換熱板(5a，5b)的下端口接升氣管入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)雙層換熱板式反應器，其特征在于所述換熱 板(5a， 5b)分別由兩相同壓痕的金屬板對接構(gòu)成，兩金屬板所對接的各周邊 間固連，兩金屬板間的縫隙形成流體通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)雙層換熱板式反應器，其特征在于所述換熱 板(5a, 5b)上的壓痕為波紋狀、線條狀、折線狀或鼓泡狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的并聯(lián)雙層換熱板式反應器，其特征在于 所述換熱板(5a， 5b)在筒體(1)內(nèi)平行排列或扇形排列。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)雙層換熱板式反應器，其特征在于所述上觸 媒筐(22a)底部為一錐形多孔板氣體收集器(12)，其下端的觸媒卸出管(6) 穿過下觸媒筐(22b)后與一觸媒出口套管(25)相接，上層零米板(9a)上設(shè) 有與下層觸媒筐(22b)相通的觸媒填裝管()。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的并聯(lián)雙層換熱板式反應器，其特征在于筒體(l) 下部裝有高壓氣體調(diào)節(jié)閥(26)。
專利摘要本實用新型涉及并聯(lián)雙層換熱板式反應器，它包括裝配于外筒體中的內(nèi)筒，內(nèi)筒中設(shè)有觸媒筐和設(shè)有電加熱器的中心管，內(nèi)筒中部設(shè)有一橫向隔板，所述隔板將內(nèi)筒分隔成上、下各自獨立的觸媒筐，各觸媒筐底部的連接架上分別裝配有有效數(shù)量的換熱板，各換熱板在內(nèi)筒中平行排列，從換熱板的上端口接進氣總環(huán)管出口，下端口接升氣管入口。換熱板由兩相同壓痕的金屬板構(gòu)成，兩金屬板各周邊間固連。由于將冷管換熱改為換熱板換熱，各種壓痕的換熱板拼裝在一起構(gòu)成一組傳熱效率極高的換熱器，可及時帶走反應熱，傳熱系數(shù)可增大3～5倍，增加了氣體處理量，產(chǎn)量大幅增加，操作方便可行，制造安裝方便，不受頂部封頭大小限制，且具有低阻力、低電耗、自動裝卸觸媒的特點。
文檔編號B01J8/02GK201161185SQ20082007642
公開日2008年12月10日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者劉金成, 林美莉, 趙素峰, 錢進華 申請人:錢進華