專利名稱：列管式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種列管式反應(yīng)器，特別涉及一種合成乙二醛的列管式反應(yīng)器，屬于反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
乙二醛是一種用途廣泛的不粘溶劑，可作為甲醛的替代品。在商業(yè)上已得到廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有合成乙二醛的反應(yīng)裝置是一種列管式反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括殼體、反應(yīng)氣進(jìn)口、循環(huán)氣出口、反應(yīng)氣出口、循環(huán)氣進(jìn)口，以及殼體內(nèi)部的多條列管和兩端的上管板與下管板，上管板上自上而下設(shè)有觸媒層、絲網(wǎng)和孔板。發(fā)明人在利用現(xiàn)有的列管式反應(yīng)器合成乙二醛時(shí)，發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題(I)合成乙二醛的反應(yīng)溫度在500°C到600°C之間，高溫合成反應(yīng)裝置的型變量變化很大，殼體、列管與管板內(nèi)外材料伸縮量的變化差異容易造成反應(yīng)器殼體的破裂，發(fā)生高溫氣體泄漏，引發(fā)安全事故。(2)合成乙二醛是反應(yīng)氣與觸媒接觸在高溫條件下生成乙二醛氣體，孔板極大限制了氣流流通量，降低了生產(chǎn)效率。(3)觸媒與殼體因?yàn)楦邷責(zé)崦浝淇s作用存在環(huán)向間隙，反應(yīng)氣流很大程度在沒(méi)經(jīng)過(guò)觸媒情況下直接從環(huán)向間隙流走，反應(yīng)氣沒(méi)有反應(yīng)完全，造成反應(yīng)效率低下，從而降低了
乙二醒的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量。(4)觸媒與殼體因?yàn)楦邷責(zé)崦浝淇s作用存在環(huán)向間隙，觸媒可能會(huì)從該環(huán)向間歇掉入列管中，不但造成觸媒的浪費(fèi)，還容易堵塞列管。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的用于合成乙二醛的反應(yīng)器存在的殼體的抗拉升強(qiáng)度不夠、合成效率低、產(chǎn)品的質(zhì)量不高、觸媒浪費(fèi)等缺陷與不足，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種列管式反應(yīng)器。所述技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供了一種列管式反應(yīng)器，該列管式反應(yīng)器包括殼體1、反應(yīng)氣進(jìn)口2、循環(huán)氣出口 3、反應(yīng)氣出口 4、循環(huán)氣進(jìn)口 5、以及殼體I內(nèi)部的多條列管6和兩端的上管板7與下管板8，所述列管6的兩端分別固定在所述上管板7與所述下管板8上，所述反應(yīng)器內(nèi)部被兩管板分成管內(nèi)和管間兩個(gè)流程，所述反應(yīng)氣進(jìn)口 2和反應(yīng)氣出口 4分別位于所述殼體I的兩端并與所述列管6連通形成管內(nèi)流程；所述循環(huán)氣出口 3和循環(huán)氣進(jìn)口 5分別位于所述殼體I側(cè)壁的上部和下部并與兩管板間的腔體組成管間流程；所述殼體I的中部設(shè)有膨脹節(jié)9，所述殼體I上設(shè)有凸臺(tái)13，所述凸臺(tái)13內(nèi)有柵板12，所述柵板12的一端置于所述上管板7上，所述柵板12的另一端與所述凸臺(tái)13的上表面平齊，所述凸臺(tái)13與所述柵板12組成的平面上設(shè)有絲網(wǎng)11，所述絲網(wǎng)11上平鋪有一層觸媒層10，所述絲網(wǎng)11的直徑大于所述凸臺(tái)13的內(nèi)徑。優(yōu)選地，所述上管板7采用碟形管板，且開口向上焊接在所述殼體I上。[0011]其中，所述碟形管板向上開口彎曲的弧度為10° 30°。其中，所述碟形管板的厚度為15 20mm。其中，所述柵板12的柵間距為10 20mm。其中，所述柵板12為2 IOmm寬度的鋼條焊接而成。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是提供了一種用于合成乙二醛的列管式反應(yīng)器，該反應(yīng)器添加了一段膨脹節(jié)、將孔板更換為柵板、增加凸臺(tái)等措施來(lái)增加反應(yīng)器的抗熱效應(yīng)、提高反應(yīng)合成效率、提高成品質(zhì)量和密封效果。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的列管式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的列管式反應(yīng)器的觸媒層組合結(jié)構(gòu)圖。圖中1殼體、2反應(yīng)氣進(jìn)口、3循環(huán)氣出口、4反應(yīng)氣出口、5循環(huán)氣進(jìn)口、6列管、7上管板、8下管板、9膨脹節(jié)、10觸媒層、11絲網(wǎng)、12柵板、13凸臺(tái)。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。參見圖1和圖2，本實(shí)用新型提供的列管式反應(yīng)器包括殼體1、反應(yīng)氣進(jìn)口 2、循環(huán)氣出口 3、反應(yīng)氣出口 4、循環(huán)氣進(jìn)口 5、以及殼體I內(nèi)部的多條列管6和兩端的上管板7與下管板8。列管6的兩端分別固定在上管板7與下管板8上，反應(yīng)器內(nèi)部被兩管板分成管內(nèi)和管間兩個(gè)流程，即上管板7與下管板8分別焊接在殼體I的上部和下部，從而把殼體I分成三個(gè)空間，最上面的一個(gè)空間為反應(yīng)空間，中間的為散熱空間，最下面的一個(gè)空間為反應(yīng)物收集空間。反應(yīng)氣進(jìn)口 2和反應(yīng)氣出口 4分別位于殼體I的兩端并與列管6連通形成管內(nèi)流程，即反應(yīng)空間通過(guò)列管6與收集空間連通。循環(huán)氣出口 3和循環(huán)氣進(jìn)口 5分別位于殼體I側(cè)壁的上部和下部并與兩管板間的腔體組成管間流程，管間流程即散熱空間，會(huì)有冷空氣不停地注入，熱空氣不停地排出。殼體I的中部設(shè)有膨脹節(jié)9，該膨脹節(jié)9優(yōu)選地以抗熱性和伸縮性好的不銹鋼制成，膨脹節(jié)9通過(guò)焊接的方式連接殼體I上下兩部分。殼體I上設(shè)有凸臺(tái)13，凸臺(tái)13可以通過(guò)焊接的方式固定在殼體I的內(nèi)表面，還可以與殼體I一體加工成型等方式將凸臺(tái)13設(shè)置在殼體I上，凸臺(tái)13內(nèi)有柵板12,柵板12的一端置于上管板7上，柵板12的另一端與凸臺(tái)13的上表面平齊，凸臺(tái)13與柵板12組成的平面上設(shè)有絲網(wǎng)11，絲網(wǎng)11上平鋪有一層觸媒層10，絲網(wǎng)11的直徑大于凸臺(tái)13的內(nèi)徑使絲網(wǎng)11的邊緣可以擱在凸臺(tái)13上。其中，柵板12的直徑略小于凸臺(tái)13的內(nèi)直徑，但大于由列管6圍成的圓的直徑，保證柵板12完全覆蓋列管6的通孔，防止觸媒損失。優(yōu)選地，如圖2所示，本實(shí)施例中的上管板7采用碟形管板，且開口向上焊接在殼體I上。其中，碟形管板向上開口彎曲的弧度為10° 30°，則上管板7受熱形變時(shí)不會(huì)對(duì)殼體I產(chǎn)生沖擊，提高反應(yīng)器的壽命。其中，碟形管板的厚度為15 20mm,管板厚度由原來(lái)約60mm減少至15 20mm,降低反應(yīng)器的制作成本。其中，柵板12的柵間距為10 20mm，柵板12可以由2 IOmm寬度的鋼條焊接而成，即由多條2 IOmm寬度的鋼條焊接在一個(gè)與凸臺(tái)13相配合的圓環(huán)上。本實(shí)施例由原來(lái)的3mm圓孔改為柵間距為10 20mm方形孔,總體提高了約70%的氣體流通面積。下面結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的列管式反應(yīng)器的工作過(guò)程。熱的乙二醇與空氣的混合物經(jīng)反應(yīng)氣進(jìn)口 2進(jìn)入反應(yīng)器中，并與觸媒層10接觸反應(yīng)，同時(shí)，反應(yīng)氣流會(huì)給觸媒層10 —個(gè)向下的壓力，由于絲網(wǎng)11的直徑大于凸臺(tái)13的內(nèi)直徑，則觸媒層10與絲網(wǎng)11將一起壓在凸臺(tái)13上，堵塞了環(huán)向間隙。充分反應(yīng)后的氣體經(jīng)過(guò)柵板12進(jìn)入列管6中，與列管6外由循環(huán)氣進(jìn)口 5通入的冷空氣發(fā)生熱交換,反應(yīng)氣中的乙二醛冷凝后由反應(yīng)氣出口 4排出，被加熱的冷空氣由循環(huán)氣出口 3排出。本實(shí)用新型提供的列管式反應(yīng)器，主要用來(lái)合成乙二醛。其中，為了避免高溫合成反應(yīng)時(shí)，殼體、列管與管板內(nèi)外材料伸縮量的變化差異造成反應(yīng)器殼體的破裂，本實(shí)用新型在殼體上增加了一段伸縮性較好的膨脹節(jié)，有效改變了殼體的拉伸程度，減少了殼體及列管的受力情況，避免了殼體破裂現(xiàn)象，延長(zhǎng)了反應(yīng)器的壽命。同時(shí)，為了保證反應(yīng)中氣體的流通面積，進(jìn)而提高反應(yīng)效率，本實(shí)用新型用柵板代替孔板，總體提高了約70%的氣體流通面積，而且大大減少了反應(yīng)的系統(tǒng)的阻力，提高了產(chǎn)量；而且柵板受到的力也明顯比孔板受到的力小，延長(zhǎng)了柵板的使用壽命。為了保證觸媒與列管間的密封性，減少反應(yīng)氣漏過(guò)和減少觸媒損失，本實(shí)用新型在殼體上增加凸臺(tái)面，增大密封面積，可以減少在熱效應(yīng)下產(chǎn)生的間隙而使觸媒產(chǎn)生不必要的損失，也解決了反應(yīng)氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)觸媒從間隙流過(guò)的問(wèn)題，提高了反應(yīng)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種列管式反應(yīng)器，包括殼體(I)、反應(yīng)氣進(jìn)口(2)、循環(huán)氣出口(3)、反應(yīng)氣出口(4)、循環(huán)氣進(jìn)口(5)、以及殼體(I)內(nèi)部的多條列管(6)和兩端的上管板(7)與下管板(8)， 所述列管(6)的兩端分別固定在所述上管板(7)與所述下管板(8)上，所述反應(yīng)器內(nèi)部被兩管板分成管內(nèi)和管間兩個(gè)流程，所述反應(yīng)氣進(jìn)口(2)和反應(yīng)氣出口(4)分別位于所述殼體(I)的兩端并與所述列管(6)連通形成管內(nèi)流程；所述循環(huán)氣出口(3)和循環(huán)氣進(jìn)口(5)分別位于所述殼體(I)側(cè)壁的上部和下部并與兩管板間的腔體組成管間流程；其特征在于，所述殼體(I)的中部設(shè)有膨脹節(jié)(9)，所述殼體(I)上設(shè)有凸臺(tái)(13)，所述凸臺(tái)(13)內(nèi)有柵板(12)，所述柵板(12)的一端置于所述上管板(7)上，所述柵板(12)的另一端與所述凸臺(tái)(13)的上表面平齊，所述凸臺(tái)(13)與所述柵板(12)組成的平面上設(shè)有絲網(wǎng)(11)，所述絲網(wǎng)(11)上平鋪有一層觸媒層(10)，所述絲網(wǎng)(11)的直徑大于所述凸臺(tái)(13) 的內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式反應(yīng)器，其特征在于，所述上管板(7)采用碟形管板， 且開口向上焊接在所述殼體(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列管式反應(yīng)器，其特征在于，所述碟形管板向上開口彎曲的弧度為10° 30°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列管式反應(yīng)器，其特征在于，所述碟形管板的厚度為15 20mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式反應(yīng)器，其特征在于，所述柵板(12)的柵間距為10 20mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求的鋼條焊接而成。I所述的列管式反應(yīng)器，其特征在于，所述柵板(12)為2 IOmm寬度
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種列管式反應(yīng)器，屬于反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域。所述列管式反應(yīng)器包括殼體(1)、反應(yīng)氣進(jìn)口(2)、循環(huán)氣出口(3)、反應(yīng)氣出口(4)、循環(huán)氣進(jìn)口(5)、列管(6)、上管板(7)和下管板(8)，所述殼體(1)的中部設(shè)有膨脹節(jié)(9)，所述殼體(1)上設(shè)有凸臺(tái)(13)，所述凸臺(tái)(13)內(nèi)有柵板(12)，所述柵板(12)的一端置于所述上管板(7)上，所述柵板(12)的另一端與所述凸臺(tái)(13)的上表面平齊，所述凸臺(tái)(13)與所述柵板(12)組成的平面上設(shè)有絲網(wǎng)(11)，所述絲網(wǎng)(11)上平鋪有一層觸媒層(10)，所述絲網(wǎng)(11)的直徑大于所述凸臺(tái)(13)的內(nèi)徑。
文檔編號(hào)B01J8/06GK202844983SQ201220477008
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者林建剛, 周建 申請(qǐng)人:湖北省宏源藥業(yè)有限公司