專利名稱：流體整體均布的徑向反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流體整體均布的反應器。
背景技術：
眾所周知，氣固相催化反應器是化工裝置的核心設備，其效率和特征對整個化工裝置的技術經濟性能有決定性的影響。影響反應器效率的因素除了催化劑的特性和反應過程的本身特性外，主要還有催化劑床層中的流體均勻分布問題。如果反應物流體在催化劑床層分布不均勻，將會影響反應器的溫度分布、濃度分布、熱穩(wěn)定性等，還會引起催化劑床層局部過熱，影響產物質量和反應器的生產能力。因此，流體分布是反應器設計中關鍵問題?，F(xiàn)有的固定床徑向催化反應器的殼體內，催化劑床層置于同軸的內多孔筒和外多孔筒之間，內多孔筒內設置有一個同軸的錐形圓柱體導流器。這種導流器使得進入反應器的反應物流體徑向分布均勻。但是，由于機械制造的偏差，任何圓筒形筒體都不是理想的圓形，圓筒形壓力容器的圓度偏差可以達到直徑的0.5～1％，所以，由同軸錐形圓柱體導流器、內多孔筒、外多孔筒和圓筒形殼體所構成的固定床徑向催化反應器中，會在內多孔筒和錐形圓柱體導流器之間形成環(huán)柱形分流流動通道，在外多孔筒和殼體的圓柱形筒體之間形成環(huán)柱形合流流動通道。上述兩個通道存在嚴重的環(huán)向流動，使得催化劑床層中周向流體分布嚴重不均勻，從而造成流體整體分布不均進而影響這類反應器的性能。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種流體整體均布的徑向反應器，消除目前徑向反應器中催化劑床層中周向流體分布嚴重不均勻的缺點，改善徑向反應器的性能。
實現(xiàn)上述目的的技術方案是一種流體整體均布的徑向反應器，它具有由圓柱形筒體、上封頭和下封頭組成的圓柱形殼體，該殼體上設有出料口、進料口、催化劑進口和催化劑出口，在殼體內，由內向外依次設有與圓柱形筒體共軸的錐形圓柱體導流器、內多孔筒和外多孔筒，內多孔筒和外多孔筒的支撐架固定連接在下封頭上并構成環(huán)柱形催化劑筐，其內有由填充的催化劑形成的催化劑床層，在錐形圓柱體導流器和內多孔筒之間設置有一組內縱向隔板，每塊內縱向隔板與錐形圓柱體導流器的外側表面固定連接；在圓柱形筒體和外多孔筒之間設置有一組外縱向隔板，每塊外縱向隔板與圓柱形筒體的內側表面固定連接；內縱向隔板和外縱向隔板的排列形狀均與圓柱形筒體的軸線呈軸射形；外縱向隔板在與出料口相對應的部位有缺口。
所述徑向反應器，內縱向隔板為3～24塊，外縱向隔板為3～24塊。這樣可以使流體分布得更為均勻。
所述徑向反應器，每塊外縱向隔板均設有缺口，或者除出料口對面的一塊外縱向隔板外，其余外縱向隔板均設有缺口。這樣更有利于反應物流體順利地從外縱向隔板所分割的各個分割單元匯集到出料口，使反應能更順利進行。
本實用新型的技術效果采用本實用新型的技術方案后，與錐形圓柱體導流器外側表面固定連接的一組內縱向隔板，將錐形圓柱體導流器和內多孔筒之間的環(huán)柱形分流流動通道縱向分割成多個單元；固定連接在圓柱形筒體內側表面上的一組外縱向隔板，將外多孔筒和圓柱形筒體之間的環(huán)柱形合流流動通道縱向分割成多個單元。反應物流體受外縱向隔板和內縱向隔板的約束只能在各個單元內同時發(fā)生徑向和軸向流動，因此，避免了流體在這兩個通道內的環(huán)向流動，解決了現(xiàn)有徑向反應器因周向流體分布不均勻而造成的流體整體分布不均的問題以及由此對反應器轉化率和收率的影響。


圖1為本實用新型流體整體均布的徑向反應器的一種結構示意圖(A-A剖視圖)，內縱向隔板和外縱向隔板均為6塊，每塊外縱向隔板均有缺口；圖2為圖1的B-B剖視圖；圖3為圖1的C-C剖視圖；具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1～3所示，本實用新型的流體整體均布的徑向反應器，它具有由圓柱形筒體2、上封頭1和下封頭5組成的圓柱形殼體，該殼體上設有出料口10、進料口6、催化劑進口11和催化劑出口12，在殼體內，由內向外依次設有與圓柱形筒體2共軸的錐形圓柱體導流器13、內多孔筒7和外多孔筒4，內多孔筒7和外多孔筒4的支撐架15固定連接在下封頭5上并構成環(huán)柱形催化劑筐，其內有由填充的催化劑形成的催化劑床層9，在錐形圓柱體導流器13和內多孔筒7之間設置有一組內縱向隔板8，每塊內縱向隔板8與錐形圓柱體導流器13的外側表面固定連接；在圓柱形筒體2和外多孔筒4之間設置有一組外縱向隔板3，每塊外縱向隔板3與圓柱形筒體2的內側表面固定連接；內縱向隔板8和外縱向隔板3的排列形狀均與圓柱形筒體2的軸線呈軸射形；外縱向隔板3在與出料口10相對應的部位有缺口14。
本實用新型的徑向反應器，內縱向隔板8為3～24塊，外縱向隔板3為3～24塊。這些隔板的數(shù)目可根據(jù)具體反應器確定，最好為6～12塊，而且為降低反應器造價，外縱向隔板3的數(shù)目可少于內縱向隔板8的數(shù)目。
本實用新型的徑向反應器，每塊外縱向隔板3均設有缺口14，或者除出料口10對面的一塊外縱向隔板3外，其余外縱向隔板3均設有缺口14。
使用本實用新型的徑向反應器時，先從催化劑進口11加入催化劑形成催化劑床層9。反應物由進料口6進入，經過結構填料層16，在內多孔筒7沿著被內縱向隔板8分割所形成的各個分流流動通道流動，同時部分反應物穿過內多孔筒7進入催化劑床層9并主要以徑向通過催化劑床層9，同時與催化劑接觸發(fā)生轉化反應。反應生成物流出催化劑床層9，匯合到由外多孔筒4和圓柱形筒體2所構成的合流流動通道中，沿著被外縱向隔板3分割所形成的各個合流流動通道流動，流經缺口14，最后經出料口10流出反應器。
實施例1采用如圖1所示的本實用新型的徑向反應器進行乙苯催化脫氫制苯乙烯。催化劑采用鐵鉀系。當所用徑向反應器內多孔筒7的直徑為1400mm，催化劑床層9徑向厚度為680mm，開孔總高度為12000mm。反應物料進入徑向反應器的溫度為620℃，壓力為60kPa。反應結果為乙苯轉化率41％，苯乙烯選擇性為96.5％。
比較例1除將如圖1所示的徑向反應器的內縱向隔板8和外縱向隔板3全部拆除外，其余(包括工藝條件)均同實施例1。反應結果為乙苯轉化率為40％，苯乙烯選擇性為96.7％。
由實施例1和比較例1的反應結果可以看出，安裝內縱向隔板8和外縱向隔板3提高了乙苯轉化率。
權利要求1.一種流體整體均布的徑向反應器，它具有由圓柱形筒體(2)、上封頭(1)和下封頭(5)組成的圓柱形殼體，該殼體上設有出料口(10)、進料口(6)、催化劑進口(11)和催化劑出口(12)，在殼體內，由內向外依次設有與圓柱形筒體(2)共軸的錐形圓柱體導流器(13)、內多孔筒(7)和外多孔筒(4)，內多孔筒(7)和外多孔筒(4)的支撐架(15)固定連接在下封頭(5)上并構成環(huán)柱形催化劑筐，其內有由填充的催化劑形成的催化劑床層(9)，其特征在于在錐形圓柱體導流器(13)和內多孔筒(7)之間設置有一組內縱向隔板(8)，每塊內縱向隔板(8)與錐形圓柱體導流器(13)的外側表面固定連接；在圓柱形筒體(2)和外多孔筒(4)之間設置有一組外縱向隔板(3)，每塊外縱向隔板(3)與圓柱形筒體(2)的內側表面固定連接；內縱向隔板(8)和外縱向隔板(3)的排列形狀均與圓柱形筒體(2)的軸線呈軸射形；外縱向隔板(3)在與出料口(10)相對應的部位有缺口(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的徑向反應器，其特征在于內縱向隔板(8)為3～24塊，外縱向隔板(3)為3～24塊。
3.根據(jù)權利要求1所述的徑向反應器，其特征在于每塊外縱向隔板(3)均設有缺口(14)，或者除出料口(10)對面的一塊外縱向隔板(3)外，其余外縱向隔板(3)均設有缺口(14)。
專利摘要本實用新型涉及一種流體整體均布的徑向反應器。它是在現(xiàn)有的徑向反應器的錐形圓柱體導流器(13)和內多孔筒(7)之間設置有一組內縱向隔板(8)，每塊內縱向隔板(8)與錐形圓柱體導流器(13)的外側表面固定連接；在圓柱形筒體(2)和外多孔筒(4)之間設置有一組外縱向隔板(3)，每塊外縱向隔板(3)與圓柱形筒體(2)的內側表面固定連接；內縱向隔板(8)和外縱向隔板(3)的排列形狀均與圓柱形筒體(2)的軸線呈軸射形；外縱向隔板(3)在與出料口(10)相對應的部位有缺口(14)。本實用新型增加的兩組縱向隔板，將現(xiàn)有徑向反應器的分流流動通道和合流流動通道，縱向均勻分割為多個單元，避免在上述通道內產生環(huán)向流動以及由此造成對反應器轉化率和收率的影響。特別適用于乙苯催化脫氫制苯乙烯。
文檔編號B01J8/02GK2626604SQ0325938
公開日2004年7月21日 申請日期2003年7月4日 優(yōu)先權日2003年7月4日
發(fā)明者朱棟, 魏亞非, 張晶 申請人:常州東昊科技開發(fā)有限公司