分體式自循環(huán)化學合成器的制造方法
【專利摘要】一種分體式自循環(huán)化學合成器，涉及一種化學合成反應器，由熱交換器和反應器構成自循環(huán)系統(tǒng)，其中，熱交換器由下降管和外殼組成，外殼的內(nèi)空間構成冷卻室，下降管設置在冷卻室中；反應器由上端頭、壁體、下端頭、氣液分離器）、集氣罩和預熱室組成，上端頭安裝在壁體的上端口，下端頭安裝在壁體的下端口，上端頭與壁體的中段及上段圍成的內(nèi)空間構成反應室，下端頭與壁體的下段圍成的內(nèi)空間構成氣液分離室，反應室與氣液分離室之間有隔板進行隔離，隔板上有循環(huán)氣輸入口。本實用新型由化學合成器自己在內(nèi)部等壓條件形成自動循環(huán)，并及時分離出目標產(chǎn)物，使原料氣只需通過一次壓縮就能全部合成為目標產(chǎn)物，以大幅降低電能消耗和提高催化效率。
【專利說明】分體式自循環(huán)化學合成器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種化工設備，特別涉及到一種化學合成反應器。
【背景技術】
[0002]在催化劑存在的條件下，大多數(shù)化學合成反應都是可逆反應，當目標產(chǎn)物達到一定濃度后，將處于平衡，反應將不再向合成目標產(chǎn)物的方向進行。人們在進行化合反應的生產(chǎn)過程中，為了使反應能繼續(xù)向目標產(chǎn)物方向進行，必須使混合產(chǎn)物從合成反應器中輸出以及向合成反應器內(nèi)補入新原料氣，使合成反應器內(nèi)的目標產(chǎn)物濃度降低、破壞平衡后使化合反應繼續(xù)進行，混合產(chǎn)物從合成反應器中輸出后，通過分離設備把未反應氣分離出來，再把未反應氣返回合成反應器內(nèi)進行循環(huán)反應，由于單程催化率僅在20%左右，原料氣必須通過多次循環(huán)壓縮后才能在合成反應器內(nèi)反應成目標產(chǎn)物，而每次循環(huán)壓縮都需消耗很大的壓縮能耗。
[0003]現(xiàn)有的合成反應器中，在應用催化劑合成的條件下，合成氨的操作壓力在SMPa以上，合成甲醇的操作壓力在3?15MPa之間，合成氣直接合成二甲醚的操作壓力在2?5MPa之間，要獲得上述的操作壓力，必須采取多級壓縮才能實現(xiàn)，壓縮能耗很大，因此，現(xiàn)有的合成反應器必須進行多次循環(huán)和多級壓縮才能把原料氣合成為目標產(chǎn)物的生產(chǎn)過程，存在電能消耗大的缺點。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是要克服現(xiàn)有化學合成設備需把原料氣進行反復循環(huán)壓縮電能消耗大的缺點，設計一種分體式自循環(huán)化學合成器，由化學合成器自己進行自動循環(huán)進行化學合成反應，使原料氣只需通過一次壓縮就能全部合成為目標產(chǎn)物，以大幅降低電能消耗和提高催化效率，在合成氨、甲醇、二甲醚的生產(chǎn)及在其它需進行化學合成的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0005]本實用新型的分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是由熱交換器和反應器構成自循環(huán)系統(tǒng)，其中，熱交換器由下降管和外殼(30)組成，外殼(30)的內(nèi)空間構成冷卻室(V)，下降管設置在冷卻室(V)中，下降管的上端管口從冷卻室(V)的頂部穿出后連接到輸入接口a (32)上，下降管的下端管口從冷卻室(V)的底部穿出后連接到輸出接口 a (25)上，冷卻室(V)的下部有輸入接口 b (26)接入，冷卻室(V)的上部有輸出接口 b (31)接出；反應器由上端頭(I)、壁體(4)、下端頭(18)、氣液分離器(17)、集氣罩(15)和預熱室(II)組成，上端頭(I)為圓盤體結構，壁體(4)為圓筒體結構,下端頭(18)為圓弧底結構,上端頭(I)安裝在壁體(4)的上端口，下端頭(18)安裝在壁體(4)的下端口，上端頭(I)與壁體(4)的中段及上段圍成的內(nèi)空間構成反應室(I )，下端頭(18)與壁體(4)的下段圍成的內(nèi)空間構成氣液分離室(III)，反應室(I )與氣液分離室(III)之間有隔板(11)進行隔離，隔板(11)構成反應室(I )的底壁，隔板(11)上有循環(huán)氣輸入口(9);氣液分離器(17)、集氣罩(15)和預熱室(II)設置在氣液分離室(III)中，集氣罩(15)在氣液分離器(17)的上方,集氣罩(15)的上方為預熱室(II)，預熱室(II)內(nèi)有加熱盤管(13)，集氣罩(15)的內(nèi)空間構成集氣室(IV)，集氣罩(15)的頂部通過連通管b (16)連接到預熱室(II)的入口，預熱室(II)的出口通過連通管a (12)連接到循環(huán)氣輸入口(9);氣液分離室(III)的上部有輸入接口 c (23)接入，氣液分離室(III)的下部構成集液區(qū)，集液區(qū)的底部有產(chǎn)物出口(20)接出；反應室(I )的下部有催化劑卸料出口(10)接出，反應室(I )的上部有輸出接口 c (34)接出；反應室(I )上部的輸出接口 c (34)連接到熱交換器的輸入接口 a (32)，熱交換器的輸出接口 a (25)連接到氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)，在熱交換器的輸出接口 a (25)與氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)之間的連接管道上有原料補氣接口(22)接入；反應室(I )的上部通過輸出接口 c (34)和熱交換器的輸入接口 a (32)連通到熱交換器的下降管內(nèi)空間，下降管的內(nèi)空間通過輸出接口 a (25)和氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)連通到氣液分離室(III)，氣液分離室(III)由集氣室(IV)通過連通管b (16)連通到預熱室(II)，預熱室(II)通過連通管a (12)和循環(huán)氣輸入口(9)連通到反應室(I )的下部。
[0006]本實用新型中，熱交換器中的下降管由中心直管(27)、內(nèi)層盤管(29)和外層盤管
(28)組合而成，內(nèi)層盤管(29)設置在中心直管(27)的外圍，在內(nèi)層盤管(29)的外圍設置外層盤管(28)，內(nèi)層盤管(29)的上端管口和外層盤管(28)的上端管口連接到中心直管(27)的上段上，內(nèi)層盤管(29)的下端管口和外層盤管(28)的下端管口連接到中心直管(27)的下段上，中心直管(27)的上端管口從冷卻室(V)的頂部穿出后連接到輸入接口 a (32)上，中心直管(27)的下端管口從冷卻室(V)的底部穿出后連接到輸出接口 a (25)上；在反應室(I )中有調(diào)溫盤管(6);反應室(I )的循環(huán)氣輸入口(9)為多通孔的半隔斷結構；在反應室壁體(4)的外側和上端頭(I)的外側上安裝保溫層(5);在預熱室(II)的外側和隔板(11)在氣液分離室(III)的一側有絕熱層；在氣液分離室(III)中的氣液分離器(17)包括百頁窗式分離器、盤管冷卻分離器和表冷器式分離器；在上端頭(I)與反應室壁體(4)上端口的連接面之間有密封圈a (2);在下端頭(18)與壁體(4)下端口的連接面之間有密封圈b (21)。
[0007]上述實用新型在具體實施時，把熱交換器的輸入接口 b (26)連接到冷卻系統(tǒng)的供水管上，把熱交換器的輸出接口 b (31)連接到冷卻系統(tǒng)的回水管上，使冷卻水在熱交換器的冷卻室(V)中進行循環(huán)流動；把原料補氣接口(22)連接到原料氣壓縮機的排氣接口上；同時在反應室(I )中設置催化劑，催化劑按目標產(chǎn)物的要求選用并活化，然后向反應器內(nèi)輸入原料氣，使原料氣進入到反應室(I )中，在反應室(I )中便進行化合反應，生成目標產(chǎn)物，在原料氣進行化合反應時，會產(chǎn)生熱量，所生成的反應熱會使反應室(I )內(nèi)升溫，從而使反應室(I )內(nèi)的未反應氣和氣態(tài)目標產(chǎn)物升溫，使未反應氣和氣態(tài)目標產(chǎn)物混合的氣態(tài)混合物的密度變小，根據(jù)重力循環(huán)原理，升溫后的氣態(tài)混合物會進行上升運動，進入到反應室(I )的上部；同時，熱交換器中的下降管因置于冷卻水中，使得下降管內(nèi)的水冷度很高，使下降管內(nèi)的未反應氣和氣態(tài)混合物受到冷卻而快速降溫，使未反應氣或氣態(tài)混合物的密度增大，根據(jù)重力循環(huán)原理，降溫后的未反應氣或氣態(tài)混合物會進行下降運動，由熱交換器的輸出接口 a (25)輸出進入到反應器的氣液分離室(III)中，氣態(tài)混合物在氣液分離室(III)中經(jīng)氣液分離器(17)進行分離后,分離為液態(tài)的目標產(chǎn)物和氣態(tài)的未反應氣，液態(tài)的目標產(chǎn)物通過產(chǎn)物出口(20)和產(chǎn)物輸出管(19)輸出進入產(chǎn)品貯罐，未反應氣由集氣室(IV)通過連通管b (16)進入到預熱室(II)進行預熱，經(jīng)預熱的未反應氣通過連通管a (12)由循環(huán)氣輸入口(9)進入反應室(I )進行循環(huán)反應，合成目標產(chǎn)物所消耗的原料氣通過原料補氣接口(22)進行補充，如此周而復始，由化學合成器自己在內(nèi)部等壓條件形成自動循環(huán)，并及時分離出目標產(chǎn)物，使化合反應器內(nèi)的目標產(chǎn)物濃度始終低于平衡點，使得化合反應能持續(xù)進行。本實用新型使原料氣只需通過一次壓縮就能全部合成為目標產(chǎn)物，克服了原料氣需進行反復循環(huán)壓縮電能消耗大的缺點，提高了催化效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0008]上述的實用新型中，把熱交換器和反應器進行分體制造，然后連接在一起，在獲得同樣功能的情況下，使得單體結構更簡單，制造更容易和檢修更方便。本實用新型中，把需冷卻的未反應氣或氣態(tài)混合物通過螺旋管內(nèi)的降溫通道進行冷卻，從而使得流體物質(zhì)在熱交換器內(nèi)冷卻的物理行程加長，因而更容易得到冷卻降溫；采用多組螺旋管嵌套設置的措施，使得熱交換器的結構緊湊和占地面積小，充分利用冷卻室(V)的內(nèi)空間，得到更大的傳熱面積，從而使冷卻效率得到提高；螺旋管具有很高的承壓能力，可以在高壓或超高壓場合應用，因此適合在化工合成的系統(tǒng)中應用。
[0009]上述的實用新型中，在預熱室(II )中設置加熱盤管(13 )的作用是對原料氣進行預熱，在設備投入運行的初始，通過循環(huán)作用使反應室(I )產(chǎn)生適合目標產(chǎn)物合成的室溫，在設備正常運行時進行操作溫度的調(diào)節(jié)，同時，起到使原料氣加速循環(huán)催化的作用。工作時，加熱盤管(13)內(nèi)的加熱介質(zhì)為150-250°c的高溫水或水蒸汽。
[0010]上述的實用新型中，在反應室(I )中設置調(diào)溫盤管(6)的作用是控制反應室(I )的操作溫度，具體實施時，在反應室(I )的上部設置溫度傳感器(3)，根據(jù)溫度傳感器(3)檢測的溫度信息，通過操作調(diào)溫盤管(6)中冷卻水的流量來控制反應室(I )的操作溫度。
[0011]上述的實用新型中，在氣液分離室(III)中設置集氣罩(15)，其作用是使未反應氣在集氣罩(15)聚集，使集氣罩(15)的內(nèi)空間構成集氣室(IV)，使比重大的目標產(chǎn)物進不到集氣罩(15)的頂部，從而防止氣液分離室(III)中的氣態(tài)目標產(chǎn)物通過循環(huán)回路反饋到反應室(I )內(nèi)而影響到反應室(I )內(nèi)的催化效率。
[0012]上述的實用新型中，在氣液分離室(III)中設置氣液分離器(17)，其目的是把目標產(chǎn)物及時分離出來，降低反應器內(nèi)的目標產(chǎn)物濃度，使化合反應向有利的方向進行，使原料氣加快合成目標產(chǎn)物，提高催化效率。所述的氣液分離器(17)包括百頁窗式分離器、盤管冷卻分離器和表冷器式分離器，當使用百頁窗式分離器時，以碰撞分離方式進行氣液分離，混合物中的霧化產(chǎn)物粒子在流動過程中遇到百頁檔板時，經(jīng)碰撞相互凝結成團而形成液態(tài)的目標產(chǎn)物；當使用盤管冷卻分離器和表冷器式分離器時，以冷凝分離方式進行氣液分離，在盤管或表冷器的表面溫度降到目標產(chǎn)物的蒸發(fā)溫度以下時，便使氣態(tài)的目標產(chǎn)物凝結在盤管或表冷器的表面而分離出液態(tài)產(chǎn)物，或者在氣液分離室(III)的室溫降低到目標產(chǎn)物的蒸發(fā)溫度以下時，氣態(tài)的目標產(chǎn)物便冷凝成液態(tài)的目標產(chǎn)物，達到分離目的。
[0013]上述的實用新型中，循環(huán)氣輸入口(9)設計為多通孔的半隔斷結構，使得反應室(I )中的催化劑不會通過循環(huán)氣輸入口(9)泄漏，而多通孔的半隔斷結構不會阻礙未反應氣進入反應室(I )內(nèi)。
[0014]本實用新型的有益效果是:設計的一種分體式自循環(huán)化學合成器，把熱交換器和反應器進行分體制造，使得單體結構更簡單，制造更容易和檢修更方便。生產(chǎn)時，由化學合成器自己在內(nèi)部等壓條件形成自動循環(huán)，并及時分離出目標產(chǎn)物，使原料氣只需通過一次壓縮就能全部合成為目標產(chǎn)物，以大幅降低電能消耗和提高催化效率，在化學合成的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)能減排。與常規(guī)技術相比，本實用新型克服了常規(guī)的化學合成設備需把原料氣進行反復循環(huán)壓縮電能消耗大的缺點。本實用新型可在甲醇、二甲醚、合成氨等化學合成產(chǎn)品的生產(chǎn)線上應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1是本實用新型的分體式自循環(huán)化學合成器的結構圖。
[0016]圖中:1.上端頭，2.密封圈a，3.溫度傳感器，4.反應室壁體，5.保溫層，6.調(diào)溫盤管，7.冷卻水出口，8.冷卻水進口，9.循環(huán)氣輸入口，10.催化劑卸料出口，11.隔板，12.循環(huán)氣連通管a，13.加熱盤管，14.預熱室圍護體，15.集氣罩，16.循環(huán)氣連通管b，17.氣液分離器，18.下端頭，19.產(chǎn)物輸出管，20.產(chǎn)物出口，21.密封圈b，22.原料補氣接口，23.輸入接口 C，24.連接管a，25.輸出接口 a，26.輸入接口 b，27.中心直管，28.外層盤管，29.內(nèi)層盤管，30.冷卻室的外殼，31.輸出接口 b，32.輸入接口 a，33.連接管b，34.輸出接口 c，I.反應室，I1.預熱室，II1.氣液分離室，IV.集氣室，V.冷卻室。
【具體實施方式】
[0017]附圖所示的實施例中，分體式自循環(huán)化學合成器由熱交換器和反應器構成自循環(huán)系統(tǒng)，其中，熱交換器由下降管和外殼(30)組成，外殼(30)的內(nèi)空間構成冷卻室(V)，下降管設置在冷卻室(V)中，下降管的上端管口從冷卻室(V)的頂部穿出后連接到輸入接口 a
(32)上，下降管的下端管口從冷卻室(V)的底部穿出后連接到輸出接口 a (25)上，冷卻室(V)的下部有輸入接口 b (26)接入，冷卻室(V)的上部有輸出接口 b (31)接出；反應器由上端頭(I)、壁體(4)、下端頭(18)、氣液分離器(17)、集氣罩(15)和預熱室(II)組成，上端頭(I)為圓盤體結構，壁體(4)為圓筒體結構,下端頭(18)為圓弧底結構,上端頭(I)安裝在壁體(4)的上端口，下端頭(18)安裝在壁體(4)的下端口，上端頭(I)與壁體(4)的中段及上段圍成的內(nèi)空間構成反應室(I )，下端頭(18)與壁體(4)的下段圍成的內(nèi)空間構成氣液分離室(III)，反應室(I )與氣液分離室(III)之間有隔板(11)進行隔離，隔板(11)構成反應室(I )的底壁，隔板(11)上有循環(huán)氣輸入口(9);氣液分離器(17)、集氣罩(15)和預熱室(II)設置在氣液分離室(III)中，集氣罩(15)在氣液分離器(17)的上方,集氣罩(15)的上方為預熱室(II)，預熱室(II)內(nèi)有加熱盤管(13)，集氣罩(15)的內(nèi)空間構成集氣室(IV)，集氣罩(15)的頂部通過連通管b (16)連接到預熱室(II)的入口，預熱室(II)的出口通過連通管a (12)連接到循環(huán)氣輸入口(9);氣液分離室(III)的上部有輸入接口 c (23)接入，氣液分離室(III)的下部構成集液區(qū)，集液區(qū)的底部有產(chǎn)物出口(20)接出；反應室(I )的下部有催化劑卸料出口(10)接出，反應室(I )的上部有輸出接口 c (34)接出；反應室(I )上部的輸出接口 c (34)連接到熱交換器的輸入接口 a (32)，熱交換器的輸出接口 a (25)連接到氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)，在熱交換器的輸出接口 a (25)與氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)之間的連接管道上有原料補氣接口(22)接入；反應室(I )的上部通過輸出接口 c (34)和熱交換器的輸入接口 a (32)連通到熱交換器的下降管內(nèi)空間，下降管的內(nèi)空間通過輸出接口 a (25)和氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)連通到氣液分離室(III)，氣液分離室(III)由集氣室(IV)通過連通管b (16)連通到預熱室(II)，預熱室(II)通過連通管a (12)和循環(huán)氣輸入口(9)連通到反應室(I)的下部。本實施例中，熱交換器中的下降管由中心直管(27)、內(nèi)層盤管(29)和外層盤管(28)組合而成，內(nèi)層盤管(29)設置在中心直管(27)的外圍，在內(nèi)層盤管(29)的外圍設置外層盤管(28)，內(nèi)層盤管(29)的上端管口和外層盤管(28)的上端管口連接到中心直管(27)的上段上，內(nèi)層盤管(29)的下端管口和外層盤管(28)的下端管口連接到中心直管(27)的下段上，中心直管
(27)的上端管口從冷卻室(V)的頂部穿出后連接到輸入接口 a (32)上，中心直管(27)的下端管口從冷卻室(V)的底部穿出后連接到輸出接口 a (25)上；在反應室(I )中有調(diào)溫盤管(6);反應室(I )的循環(huán)氣輸入口(9)為多通孔的半隔斷結構；在反應室壁體(4)的外側和上端頭(I)的外側上安裝保溫層(5);在預熱室(II)的外側和隔板(11)在氣液分離室(III)的一側有絕熱層；在氣液分離室(III)中的氣液分離器(17)為表冷器式分離器；在上端頭(I)與反應室壁體(4)上端口的連接面之間有密封圈a (2);在下端頭(18)與壁體(4)下端口的連接面之間有密封圈b (21);在反應室(I )的上部有溫度傳感器(3)。
[0018]上述的實施例在應用時，把熱交換器的輸入接口 b (26)連接到冷卻系統(tǒng)的供水管上，把熱交換器的輸出接口 b (31)連接到冷卻系統(tǒng)的回水管上，使冷卻水在熱交換器的冷卻室(V)中進行循環(huán)流動；把原料補氣接口(22)連接到原料氣壓縮機的排氣接口上；同時在反應室(I )中設置催化劑，催化劑按目標產(chǎn)物的要求選用并活化，然后向反應器內(nèi)輸入原料氣，使原料氣進入到反應室(I )中，在反應室(I )中便進行化合反應，生成目標產(chǎn)物，在原料氣進行化合反應時，會產(chǎn)生熱量，所生成的反應熱會使反應室(I )內(nèi)升溫，從而使反應室(I )內(nèi)的未反應氣和氣態(tài)目標產(chǎn)物升溫，使未反應氣和氣態(tài)目標產(chǎn)物混合的氣態(tài)混合物的密度變小，根據(jù)重力循環(huán)原理，升溫后的氣態(tài)混合物會進行上升運動，進入到反應室(I )的上部；同時，熱交換器中的下降管因置于冷卻水中，使得下降管內(nèi)的水冷度很高，使下降管內(nèi)的未反應氣和氣態(tài)混合物受到冷卻而快速降溫，使未反應氣或氣態(tài)混合物的密度增大，根據(jù)重力循環(huán)原理，降溫后的未反應氣或氣態(tài)混合物會進行下降運動，由熱交換器的輸出接口 a (25)輸出進入到反應器的氣液分離室(III)中，氣態(tài)混合物在氣液分離室(III)中經(jīng)氣液分離器(17)進行分離后，分離為液態(tài)的目標產(chǎn)物和氣態(tài)的未反應氣，液態(tài)的目標產(chǎn)物通過產(chǎn)物出口(20)和產(chǎn)物輸出管(19)輸出進入產(chǎn)品貯罐，未反應氣由集氣室(IV)通過連通管b (16)進入到預熱室(II)進行預熱，經(jīng)預熱的未反應氣通過連通管a (12)由循環(huán)氣輸入口(9)進入反應室(I )進行循環(huán)反應，合成目標產(chǎn)物所消耗的原料氣通過原料補氣接口(22)進行補充，如此周而復始，由化學合成器自己在內(nèi)部等壓條件形成自動循環(huán)，并及時分離出目標產(chǎn)物，使化合反應器內(nèi)的目標產(chǎn)物濃度始終低于平衡點，使得化合反應能持續(xù)進行。本實施例使原料氣只需通過一次壓縮就能全部合成為目標產(chǎn)物，克服了原料氣需進行反復循環(huán)壓縮電能消耗大的缺點，提高了催化效率，實現(xiàn)節(jié)能減排。生產(chǎn)時，加熱盤管
(13)內(nèi)的加熱介質(zhì)為150-250°C的高溫水或水蒸汽；根據(jù)溫度傳感器(3)檢測的溫度信息，通過操作調(diào)溫盤管(6)中冷卻水的流量來控制反應室(I )的操作溫度，使反應室(I )內(nèi)的室溫符合化學合成的溫度要求。
[0019]上述的實施例作為甲醇、二甲醚、合成氨或其它化學合成產(chǎn)品的生產(chǎn)線上應用。當作為合成甲醇設備應用時，在反應室(I )設置以48%的Cu0、46%的ZnO和5%的Al2O3為組份的顆粒狀催化劑，再把一體積的CO和二體積的H2混合后作為原料氣輸入到反應器內(nèi)，進行合成甲醇生產(chǎn)，原料氣合成為甲醇的反應式為C0+2H2 — CH3OH+IO2.5kj ;當作為一步法合成二甲醚設備應用時，在反應室(I )設置以48%的Cu0、46%的ZnO和5%的Al2O3為組份的顆粒狀催化劑，再加填ZSM-5分子篩，再把一體積的CO和二體積的H2混合后作為原料氣輸入到反應器內(nèi)，進行合成二甲醚生產(chǎn)，原料氣合成為二甲醚的反應式為2C0+4H2 —(CH3)20+H20+200.2kj ;當作為合成氨設備應用時，在反應室(I )設置以催化劑組份以Fe為主，以A1203>K2O, CaO, SiO2,BaO為促進劑，再把一體積的N2和三體積的H2混合后作為原料氣輸入到反應器內(nèi)，進行合成氨生產(chǎn)，原料氣合成為氨的反應式為N2+3H2 — 2NH3+92.1kj。
【權利要求】
1.一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是由熱交換器和反應器構成自循環(huán)系統(tǒng)，其中，熱交換器由下降管和外殼(30)組成，外殼(30)的內(nèi)空間構成冷卻室(V)，下降管設置在冷卻室(V)中，下降管的上端管口從冷卻室(V)的頂部穿出后連接到輸入接口 a (32)上，下降管的下端管口從冷卻室(V)的底部穿出后連接到輸出接口 a (25)上，冷卻室(V)的下部有輸入接口 b (26)接入，冷卻室(V)的上部有輸出接口 b (31)接出； 反應器由上端頭(I)、壁體(4)、下端頭(18)、氣液分離器(17)、集氣罩(15)和預熱室(II)組成，上端頭(I)為圓盤體結構，壁體(4)為圓筒體結構，下端頭(18)為圓弧底結構，上端頭(I)安裝在壁體(4)的上端口，下端頭(18)安裝在壁體(4)的下端口，上端頭(I)與壁體(4)的中段及上段圍成的內(nèi)空間構成反應室(I )，下端頭(18)與壁體(4)的下段圍成的內(nèi)空間構成氣液分離室(III)，反應室(I )與氣液分離室(ΠΙ)之間有隔板(11)進行隔離，隔板(11)構成反應室(I )的底壁，隔板(11)上有循環(huán)氣輸入口(9);氣液分離器(17)、集氣罩(15)和預熱室(II)設置在氣液分離室(III)中，集氣罩(15)在氣液分離器(17)的上方，集氣罩(15)的上方為預熱室(II)，預熱室(II)內(nèi)有加熱盤管(13)，集氣罩(15)的內(nèi)空間構成集氣室(IV)，集氣罩(15)的頂部通過連通管b (16)連接到預熱室(II)的入口，預熱室(II)的出口通過連通管a (12)連接到循環(huán)氣輸入口(9);氣液分離室(III)的上部有輸入接口 c(23)接入，氣液分離室(III)的下部構成集液區(qū)，集液區(qū)的底部有產(chǎn)物出口(20)接出；反應室(I )的下部有催化劑卸料出口(10)接出，反應室(I )的上部有輸出接口 c (34)接出； 反應室(I )上部的輸出接口 c (34)連接到熱交換器的輸入接口 a (32)，熱交換器的輸出接口 a (25)連接到氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)，在熱交換器的輸出接口a (25)與氣液分離室(III)上部的輸入接口 c (23)之間的連接管道上有原料補氣接口(22)接入；反應室(I )的上部通過輸出接口 c (34)和熱交換器的輸入接口 a (32)連通到熱交換器的下降管內(nèi)空間，下降管的內(nèi)空間通過輸出接口 a (25)和氣液分離室(ΠΙ)上部的輸入接口 c (23)連通到氣液分離 室(III)，氣液分離室(III)由集氣室(IV)通過連通管b (16)連通到預熱室(II )，預熱室(II)通過連通管a (12)和循環(huán)氣輸入口(9)連通到反應室(I )的下部。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是熱交換器中的下降管由中心直管(27)、內(nèi)層盤管(29)和外層盤管(28)組合而成，內(nèi)層盤管(29)設置在中心直管(27)的外圍，在內(nèi)層盤管(29)的外圍設置外層盤管(28)，內(nèi)層盤管(29)的上端管口和外層盤管(28)的上端管口連接到中心直管(27)的上段上，內(nèi)層盤管(29)的下端管口和外層盤管(28)的下端管口連接到中心直管(27)的下段上，中心直管(27)的上端管口從冷卻室(V)的頂部穿出后連接到輸入接口 a (32)上，中心直管(27)的下端管口從冷卻室(V)的底部穿出后連接到輸出接口 a (25)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是在反應室(I)中有調(diào)溫盤管(6)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是反應室(I)的循環(huán)氣輸入口(9)為多通孔的半隔斷結構。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是在反應室壁體(4)的外側和上端頭(I)的外側上安裝保溫層(5);在預熱室(II)的外側和隔板(11)在氣液分離室(III)的一側有絕熱層。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是在氣液分離室(III)中的氣液分離器(17)包括百頁窗式分離器、盤管冷卻分離器和表冷器式分離器。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是在上端頭(I)與反應室壁體(4)上端口的連接面之間有密封圈a (2)。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種分體式自循環(huán)化學合成器，其特征是在下端頭(18)與壁體(4)下端口的連接面之間有`密封圈b (21)。
【文檔編號】F28D7/00GK203610106SQ201320852603
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】周開根 申請人:衢州昀睿工業(yè)設計有限公司