本實(shí)用新型涉及一種固定床反應(yīng)器,尤其涉及一種集有供熱、取熱裝置的新型固定床反應(yīng)器。
背景技術(shù):
固定床反應(yīng)器又稱填充床反應(yīng)器,是一種裝填有固體催化劑或固體反應(yīng)物用以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過程的一種反應(yīng)器。固定床反應(yīng)器有三種基本形式:第一、軸向絕熱式固定床反應(yīng)器,流體沿軸向自上而下流經(jīng)床層,床層同外界無熱交換;第二、徑向絕熱式固定床反應(yīng)器,流體沿徑向流過床層,可采用離心流動(dòng)或向心流動(dòng),床層同外界無熱交換;第三、列管式固定床反應(yīng)器,由多根反應(yīng)管并聯(lián)構(gòu)成,管內(nèi)或管間置催化劑,載熱體流經(jīng)管間或管內(nèi)進(jìn)行加熱或冷卻,管徑通常在25~50mm之間,管數(shù)可多達(dá)上萬根。傳統(tǒng)列管式固定床反應(yīng)器存在傳熱差缺點(diǎn),當(dāng)反應(yīng)放熱量很大時(shí),可能出現(xiàn)飛溫(反應(yīng)溫度失去控制,急劇上升,超過允許范圍),同時(shí)使用的反應(yīng)管數(shù)量大,耗費(fèi)資源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對現(xiàn)有固定床反應(yīng)器存在的不足,提供一種集有供熱、取熱裝置的新型固定床反應(yīng)器,可以用于甲醇氨氧化法制備氫氰酸,甲醇?xì)怏w、氨氣體、空氣等供熱、取熱;同時(shí)也可以應(yīng)用于其他氣體間的反應(yīng),該類反映的特點(diǎn)是需要供熱、取熱,最后得到反應(yīng)粗品。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種集有供熱、取熱裝置的新型固定床反應(yīng)器,包括供熱組件、反應(yīng)組件、取熱組件,其中,供熱組件包括熔鹽電加熱器;反應(yīng)組件為固定床反應(yīng)器;取熱組件包括熔鹽冷卻器;熔鹽電加熱器連接固定床反應(yīng)器;固定床反應(yīng)器通過熔鹽循環(huán)泵連接熔鹽冷卻器。
進(jìn)一步,固定床反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器。
進(jìn)一步,固定床反應(yīng)器連接有殼程熔鹽溫度檢測自控設(shè)備。
進(jìn)一步,熔鹽循環(huán)泵與熔鹽冷卻器之間設(shè)有熔鹽調(diào)節(jié)閥。
進(jìn)一步,熔鹽冷卻器設(shè)有脫鹽水進(jìn)口與副產(chǎn)蒸汽出口。
本實(shí)用新型的有益效果是:固定床反應(yīng)器集有供熱、取熱裝置,集熔鹽電加熱器、固定床反應(yīng)器、熔鹽循環(huán)泵、熔鹽冷卻器為一體,同時(shí)設(shè)有殼程熔鹽溫度檢測自控設(shè)備,整個(gè)固定床反應(yīng)器能有效的避免飛溫現(xiàn)象,同時(shí)能夠大大節(jié)省反應(yīng)管的使用數(shù)量,減少了資源的占用。
附圖說明
圖1為集有供熱、取熱裝置的固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型,并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
如圖1所示,一種集有供熱、取熱裝置的新型固定床反應(yīng)器,固定床反應(yīng)器采用列管式固定床反應(yīng)器,包括供熱組件、反應(yīng)組件、取熱組件,其中,供熱組件包括熔鹽電加熱器2,熔鹽電加熱器2連接固定床反應(yīng)器1。反應(yīng)組件為固定床反應(yīng)器1,固定床反應(yīng)器1通過熔鹽循環(huán)泵3連接熔鹽冷卻器5,并在熔鹽循環(huán)泵3與熔鹽冷卻器5之間設(shè)有熔鹽調(diào)節(jié)閥4,同時(shí),固定床反應(yīng)器1連接有殼程熔鹽溫度檢測自控設(shè)備8。取熱組件包括熔鹽冷卻器5,熔鹽冷卻器5設(shè)有脫氧水進(jìn)口6與副產(chǎn)蒸汽出口7。熔鹽冷卻器5可以將循環(huán)熔鹽移除的熱量傳遞給脫氧水進(jìn)口6進(jìn)來的脫氧水,從而產(chǎn)生副產(chǎn)蒸汽從副產(chǎn)蒸汽出口7導(dǎo)出供裝置自用。
以甲醇氨氧化法反應(yīng)制備氫氰酸為例,需要預(yù)先將熔鹽加入固定床反應(yīng)器1到合適液位,開啟熔鹽電加熱器2,熔鹽經(jīng)熔鹽電加熱器2加熱后密度變小,形成虹吸,當(dāng)床層溫度顯示達(dá)到反應(yīng)條件時(shí),停止熔鹽電加熱器2加熱。固定床反應(yīng)器1殼程的熔鹽在熔鹽循環(huán)泵3作用下形成循環(huán),用來吸收反應(yīng)熱以保持穩(wěn)定的床層反應(yīng)溫度。
固定床反應(yīng)器1內(nèi)通入過熱后的混合原料氣體氨、甲醇、空氣,混合原料氣體氨、甲醇、空氣自固定床反應(yīng)器1頂部進(jìn)入反應(yīng)管,在固定床反應(yīng)器1中經(jīng)催化劑作用,甲醇、氨、氧氣發(fā)生放熱反應(yīng)生成含有HCN的反應(yīng)產(chǎn)物。固定床反應(yīng)器1設(shè)置殼程熔鹽溫度檢測自控設(shè)備8,與熔鹽調(diào)節(jié)閥4連鎖控制其溫度穩(wěn)定在一定值,同時(shí)固定床反應(yīng)器1的殼程和熔鹽的流道中,設(shè)置若干個(gè)測溫點(diǎn),用來掌握整個(gè)床層的反應(yīng)情況。根據(jù)熱點(diǎn)的溫度,熔鹽調(diào)節(jié)閥4調(diào)整返回固定床反應(yīng)器1的熔鹽量及流向熔鹽冷卻器5的熔鹽量,同時(shí)調(diào)整熔鹽冷卻器5脫氧水的用量,從而保證殼程內(nèi)熔鹽溫度的穩(wěn)定。熔鹽冷卻器5移除的循環(huán)熔鹽熱量傳遞給脫氧水進(jìn)口6進(jìn)來的脫氧水,產(chǎn)生的副產(chǎn)蒸汽經(jīng)副產(chǎn)蒸汽出口7導(dǎo)出供裝置自用。
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)。