專利名稱：一種組合床多功能反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種組合床多功能反應器，特別涉及一種焦爐煤氣凈化的組合床多功能反應器，屬于化工技術領域。
背景技術：
在現有的氣體凈化處理過程中，為了達到較好的凈化效果，在對氣體中的有害物質進行深度凈化處理時，往往需要采用多個凈化設備串聯的方式實現初級、深度的多級凈化。例如，在對煤氣化產生的煤氣進行脫硫處理時，常采用多級串聯的方式對煤氣中的硫化氫進行深度凈化。 中國專利文獻CN1068356A就公開了一種高溫煤氣二步脫硫法，包括采用填充初 級脫硫劑的脫硫裝置和填充精細脫硫劑的精細脫硫裝置，在650°C、反應空速2000hr-l狀態(tài)下，對高溫煤氣進行二步脫硫，經二步脫硫后的高溫煤氣中硫化氫濃度<lppm。上述技術中，通過采用初級脫硫裝置和精細脫硫裝置串聯的方式，首先利用初級脫硫裝置對煤氣進行粗脫硫處理，然后再利用精細脫硫裝置對粗煤氣進行精脫硫，使得高溫煤氣中硫化氫濃度降到Ippm以下，達到精脫硫的目的。但是，上述技術中，由于采用多個裝置串聯的方式對煤氣進行精脫硫，而多個裝置串聯的方式一方面會加大設備成本，而且不同裝置之間的操作平穩(wěn)也是需要重點考慮的問題，另一方面多個裝置串聯也需要很大的占地面積。為了解決上述技術問題，中國專利文獻CN1101760273A公開了一種多層式沼氣脫硫器，包括一單室的脫硫本體，在脫硫本體的下部放置支架將脫硫本體支撐，所述的脫硫本體內設置有二層或多層的脫硫層，所述脫硫層中放置用于脫硫的氧化鐵等脫硫劑。上述技術中，未經脫硫的沼氣從脫硫器的底端進入設置有多層脫硫劑的脫硫器中，向上依次經過多層的脫硫劑脫硫后，即可實現在一個脫硫器中完成多次脫硫作業(yè)，達到對沼氣的精脫硫處理的目的。但是，工業(yè)生產過程中產生的氣體中除硫化氫外往往還會含有其它不同的有害物質，例如，有機硫、粗笨、氯等。本領域技術人員在對待凈化氣中的一種物質進行初級、深度凈化處理時，采用內部設置有多層凈化劑床層的凈化裝置即可實現對該物質的深度凈化處理，而針對不同的有害物質分別進行初級、深度的多級凈化時，往往還需要采用將設置有多層凈化劑床層的凈化裝置串聯來實現對不同污染物的深度凈化處理，而采用多個裝置串聯的方式對不同氣體進行初級、深度凈化時，同樣會導致多裝置串聯時存在的技術問題，即設備成本大、不同裝置之間的操作平穩(wěn)性差以及多個裝置串聯也需要很大的占地面積的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所解決的技術問題是現有技術中采用多臺串聯方式對氣體中不同有害物質進行深度凈化處理時，存在設備成本較高、連接穩(wěn)定性差以及占用空間也較大的問題，進而提供一種組合床多功能反應器。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種組合床多功能反應器，包括同軸設置的內殼體和外殼體，所述內殼體的內部為第一反應區(qū)，所述內殼體的外壁與所述外殼體的內壁之間形成的空間為第二反應區(qū)，所述第一反應區(qū)和所述第二反應區(qū)低端連通；在所述第一反應區(qū)內，從上至下依次設置有至少兩個反應床層，在所述第二反應區(qū)內從下至上依次設置有至少三個反應床層；所述內殼體上設置有待凈化氣體進口，與待凈化氣體進口密封連接設置有進氣管，所述進氣管貫通所述外殼體并延伸至所述外殼體外部；所述外殼體上設置有凈化氣體出口。所述內殼體的頂部向上延伸貫穿所述外殼體的頂端設置，且所述內殼體的外壁與所述外殼體的頂端呈密封連接；所述待凈化氣體進口設置于所述內殼體的頂部。在所述待凈化氣體進口與所述內殼體上部反應床層之間設置有氣體分布器。 在所述第二反應區(qū)內至少一個反應床層的上部設置至少一個添加劑噴淋裝置。所述凈化氣體出口設置于所述外殼體的上部。在所述外殼體的上部還設置有凈化劑裝卸口。在所述外殼體下部還設置有排出口。本發(fā)明技術方案相比現有技術具有如下優(yōu)點(I)本發(fā)明所述組合床多功能反應器，通過設置同軸的內殼體和外殼體，將所述反應器分為中央筒式的第一反應區(qū)和置于外層的環(huán)形的第二反應區(qū)，所述兩個反應區(qū)在一個反應器內實現串聯操作，使用時可以分別在第一反應區(qū)的多個反應床層上和第二反應區(qū)的多個反應床層上添加不同的凈化劑，以達到對不同污染物進行深度處理的目的。本發(fā)明所述組合床多功能反應器代替了現有技術中需要兩個以上反應器串聯操作以對不同污染物進行深度凈化處理，具有結構簡單、設備成本低且節(jié)省空間的優(yōu)點。(2)本發(fā)明所述組合床多功能反應器，進一步地在所述待凈化氣體進口與內殼體上部的反應床層之間還設置有氣體分布器，以促進氣體的均勻分配，保證氣體與催化劑或凈化劑之間的反應能順利進行，同時還可以防止高速氣流對床層的沖刷作用；更進一步地，還可以在第二反應區(qū)內的至少一個反應床層上加裝至少一個液態(tài)反應添加劑噴淋裝置，將添加劑直接噴淋在該床層內，可以大大加速該床層的反應過程。


為了使本發(fā)明的內容更容易被理解，本發(fā)明將結合以下附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的內容進行進一步的說明；圖I為本發(fā)明所述組合床多功能反應器的結構示意圖；圖2為本發(fā)明所述帶有氣體分布器和添加劑噴淋裝置的組合床多功能反應器的結構示意圖；其中，附圖標記為I.內殼體；2.外殼體；3.待凈化氣體進口 ；4.凈化氣體出口 ；5.凈化劑裝卸口 ；6.排出口 ；7.第一反應床層；8.第二反應床層；9.第三反應床層；10.第四反應床層；
11.第五反應床層；12.氣體分布器；13.添加劑噴淋裝置。
具體實施例方式以下結合實施例，對本發(fā)明作進一步具體描述，但不局限于此。本實施例所述組合床多功能反應器，如圖I所示，從圖中可以看到，該反應器包括同軸設置的內殼體I和外殼體2，所述內殼體I的內部形成第一反應區(qū)，所述內殼體I的外壁與所述外殼體2的內壁之間形成的環(huán)形空間為第二反應區(qū)，所述第一反應區(qū)和所述第二反應區(qū)低端連通，優(yōu)選將所述內殼體I下方的端部設置為非封閉式的，這樣第一反應區(qū)與第二反應區(qū)通過內殼體I底部的敞口處相連通；所述內殼體I的頂部可以低于所述外殼體2的頂部，也可以與所述外殼體2的頂部相重合，還可以高于所述外殼體2的頂部，本實施例中優(yōu)選所述內殼體I的頂部高于所述外殼體2的頂部，內殼體I的外壁與外殼體2的頂蓋密封連接；在所述第一反應區(qū)內從上至下依次設置至少兩個反應床層，在不同的反應床層上添加同一種氣體凈化劑，例如脫硫劑、脫砷劑或含氯污染物的凈化劑等，以達到對待處理氣 體中同一污染物進行深層凈化處理的目的。在第一反應區(qū)內，通常對待凈化氣體中含有的主要污染物進行深度凈化處理，因此優(yōu)選在第一反應區(qū)的不同反應床層上添加對主要污染物進行凈化的凈化劑。在本實施例中，優(yōu)選在第一反應區(qū)內從上至下依次設置第一反應床層7和第二反應床層8，在每個反應床層上均添加對氣體進行脫硫處理的脫硫劑，所述脫硫劑為市售的任何脫硫劑，本實施例中選擇CDS-200型脫硫劑；在所述第二反應區(qū)內從下至上依次設置至少三個反應床層，根據待凈化氣中含有的除主要污染物之外的其它污染物的濃度，在第二反應區(qū)內的不同的反應床層上可以添加相同種類的凈化劑，也可以添加不同種類的凈化劑，當待凈化氣體中其它某一種污染物的含量較高時，在第二反應區(qū)的至少兩個反應床層上添加該污染物的凈化劑，以達到對其進行深度凈化的目的，在第二反應區(qū)的剩余反應床層上添加針對剩余的污染物進行處理的凈化劑；在本實施例中，優(yōu)選在第二反應區(qū)內從下至上依次設置三個反應床層，所述三個反應床層從下至上依次為第三反應床層9、第四反應床層10和第五反應床層11，通過凈化劑裝卸口 5在第三反應床層9和第四反應床層10上添加對氣體進行脫砷處理的凈化劑1#，在第五反應床層11上添加對氣體進行脫氯處理的凈化劑2#，所述凈化劑1#、2#均為市售凈化齊U，本實施例中，脫砷凈化劑1#為三聚環(huán)保公司生產的市售型號為STAS-3的脫砷劑，脫氯凈化劑2#為三聚環(huán)保公司生產的市售型號為JX-5B的脫氯劑；在第二反應區(qū)內裝填凈化劑時，可以通過組裝所述組合床多功能反應器時裝填所述凈化劑，這樣該反應器為一次成型、一次使用的組合床多功能反應器；當然，為了使所述組合床多功能反應器能夠多次利用，也可以在外殼體2上部設置凈化劑裝卸口 5，通過所述凈化劑裝卸口 5在所述反應床層上添加所需凈化劑或卸載失效的凈化劑。所述內殼體I上設置有待凈化氣體進口 3，與待凈化氣體進口 3密封連接設置有進氣管，所述進氣管貫通所述外殼體2并延伸至所述外殼體外部；所述待凈化氣體進口 3可以設置在內殼體I的頂部或側壁，在本實施例中待凈化氣體進口 3優(yōu)選設置在所述內殼體I的頂部；所述外殼體2上設置有凈化氣體出口 4，在本實施例中優(yōu)選在所述外殼體的上部設置凈化氣體出口 ；此外，在所述外殼體2的下部還可以設置有排出口 6，當然也可以不設置該排出口 6，在本實施例中優(yōu)選在所述外殼體2的下部設置排出口 6。本實施例在使用時，首先污染氣體通過待凈化氣體進口 3進入第一反應區(qū)內，在第一反應區(qū)內，污染氣體從上至下依次通過第一反應床層7上的脫硫劑和第二反應床層8上的脫硫劑進行脫硫處理，經脫硫處理后的氣體從第一反應區(qū)底部進入第二反應區(qū)內，在第二反應區(qū)內，從下至上依次通過設置在第三反應床層9和第四反應床層10上的凈化劑1#對氣體進行脫硫醇處理，設置在第五反應床層11上的凈化劑2#對氣體進行脫氯處理，經三層凈化處理后的凈化氣體通過凈化氣體出口 4排出，凈化處理過程中產生的廢液通過排出口 6排出。本發(fā)明所述組合床多功能反應器實現了在一個反應器內脫除多種污染物的目的。作為優(yōu)選地實施方式，本發(fā)明所述組合床多功能反應器在本實施例中，如圖2所示，優(yōu)選在所述待凈化氣體進口 3與所述內殼體I內的上部反應床層之間設置氣體分布器12，所述氣體分布器12可以促進氣體的均勻分配，保證氣體與催化劑或凈化劑之間的反應 能順利進行，同時還可以防止高速氣流對床層的沖刷作用；在所述第二反應區(qū)內在至少一個反應床層的上部設置至少一個添加劑噴淋裝置13，在本實施例中優(yōu)選在第三反應床層9的上部對稱設置兩個添加劑噴淋裝置13，所述添加劑噴淋裝置13可以對第三反應床層9上補充添加液態(tài)添加劑，補充的液態(tài)添加劑與所對應床層上的催化劑所起的作用相同，即為液態(tài)的脫砷凈化劑，這樣可以大大加速該床層的脫砷的反應速度，以提高該床層對氣體的凈化能力。本實施例在使用時，污染氣體通過待凈化氣體進口進入后，首先經過氣體分布器12對氣體進行均勻分配，經均勻分配后的氣體繼續(xù)下行從上至下依次經過第一反應床層7和第二反應床層8上的脫硫劑進行脫硫凈化處理，經脫硫處理后的氣體從第一反應區(qū)底部進入第二反應區(qū)底部，依次經第三反應床層9上的凈化劑1#以及經添加劑噴淋裝置13補充的液態(tài)脫砷凈化劑對氣體進行脫砷處理，然后再經第四反應床層10上的凈化劑1#對氣體進行脫砷深度凈化處理，最后經第五反應床層11上的凈化劑2#對氣體進行脫氯處理，經三層凈化處理后的凈化氣體通過凈化氣體出口 4排出，凈化處理過程中產生的凝液通過排出口 6排出。本發(fā)明所述組合床多功能反應器，實現了在一個反應器內對多種污染物進行深度凈化的目的，具有污染物脫除效率高、設備簡單成本低以及節(jié)省空間的優(yōu)點。此外，本發(fā)明所述組合床多功能反應器也適用于烴類物質的精制過程。含有不同雜質的烴類原料經過各個床層與不同的凈化劑或催化劑進行反應后，最終可得到所期望的
女口
廣叩ο雖然本發(fā)明已經通過上述具體實施例進行了詳細闡述，但是，本領域普通技術人員應該明白，在此基礎上所做出的未超出權利要求保護范圍的任何形式和細節(jié)的變化，均屬于本發(fā)明所要保護的范圍。
權利要求
1.一種組合床多功能反應器，其特征在于，包括同軸設置的內殼體(I)和外殼體(2),所述內殼體(I)的內部為第一反應區(qū)，所述內殼體(I)的外壁與所述外殼體(2)的內壁之間形成的空間為第二反應區(qū)，所述第一反應區(qū)和所述第二反應區(qū)低端連通； 在所述第一反應區(qū)內，從上至下依次設置有至少兩個反應床層，在所述第二反應區(qū)內從下至上依次設置有至少三個反應床層； 所述內殼體(I)上設置有待凈化氣體進口( 3 )，與待凈化氣體進口( 3 )密封連接設置有進氣管，所述進氣管貫通所述外殼體(2)并延伸至所述外殼體外部； 所述外殼體(2)上設置有凈化氣體出口(4)。
2.根據權利要求I所述組合床多功能反應器，其特征在于，所述內殼體(I)的頂部向上延伸貫穿所述外殼體的頂端設置，且所述內殼體(I)的外壁與所述外殼體(2)的頂端呈密封連接；所述待凈化氣體進口(3)設置于所述內殼體(I)的頂部。
3.根據權利要求I或2所述組合床多功能反應器，其特征在于，在所述待凈化氣體進口(3)與所述內殼體(I)內的上部反應床層之間設置有氣體分布器(12)。
4.根據權利要求I或2或3所述組合床多功能反應器，其特征在于，在所述第二反應區(qū)內至少一個反應床層的上部設置至少一個添加劑噴淋裝置(13)。
5.根據權利要求Γ4任一所述組合床多功能反應器，其特征在于，所述凈化氣體出口(4)設置于所述外殼體(2)的上部。
6.根據權利要求I飛任一所述組合床多功能反應器，其特征在于，在所述外殼體(2)的上部還設置有凈化劑裝卸口(5)。
7.根據權利要求1飛任一所述組合床多功能反應器，其特征在于，在所述外殼體(2)下部還設置有排出口(6)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組合床多功能反應器，屬于化工技術領域。所述反應器包括同軸設置的內殼體和外殼體，所述內殼體的內部為第一反應區(qū)，所述內殼體外壁與所述外殼體內壁之間形成的空間為第二反應區(qū)，所述第一反應區(qū)和所述第二反應區(qū)低端連通；在所述第一反應區(qū)內，從上至下依次設置有至少兩個反應床層，在所述第二反應區(qū)內從下至上依次設置有至少三個反應床層；所述內殼體上設置有待凈化氣體進口，與待凈化氣體進口密封連接設置有進氣管，所述進氣管貫通所述外殼體并延伸至所述外殼體外部；所述外殼體上設置有凈化氣體出口。本發(fā)明所述組合床多功能反應器具有結構簡單、設備成本低且節(jié)省空間的優(yōu)點。
文檔編號B01D53/75GK102908885SQ201210428408
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者張旭之, 賴周平, 曹子臣 申請人:北京三聚創(chuàng)潔科技發(fā)展有限公司, 北京三聚能源凈化工程有限公司