超導熱翅片強放熱氧化反應器的製作方法
2023-05-13 23:06:26
專利名稱：超導熱翅片強放熱氧化反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化工、石油化工中的強氧化反應器，特別為一種超導熱翅片強放熱氧化反應器。
現有化工、石油化工中強氧化反應器的取熱問題一直是反應器生產能力的制約因素，傳統的列管式氧化反應器由於固體催化劑的導熱性能不好，為了避免床層徑向的溫差過大，因此管徑一般都取得較小(25mm)，小而長的反應管束給裝填催化劑及氣體的均勻分布帶來了困難。另一方面為了要維持較高的反應溫度，管外的取熱介質必須用高溫載熱體，如熔鹽或聯苯等介質。這些介質不僅汙染環境，而且對人體也有嚴重危害。
本實用新型的目的就是為了解決現有技術的上述缺陷，而提供一種超導熱翅片強放熱氧化反應器。
本實用新型的目的是通過以下技術解決方案來實現的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其特徵在於它由兩個同心圓的筒體組成，兩個同心圓筒之間的封閉空間為取熱介質環形通道，內筒的內部為反應空間，在內筒體上固接有超導熱翅片，超導熱翅片是徑向分布，超導熱翅片穿過內筒筒壁，超導熱翅片的一部分在內圓筒的內部為取熱段，超導熱翅片另一部分在兩圓筒間的取熱介質環形通道中為放熱段，在外筒的下部表面設有取熱介質入口，在外筒的上部表面設有取熱介質出口，在內筒的上端設有物料入口，在內筒的下端設有產品出口。
本實用新型的目的還可通過以下技術措施來進一步實現的前述的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其中所述的取熱介質的優選方案是水。
前述的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其中所述的超導熱翅片是管狀，或者是片狀及扁平型，或者是橢圓型。
前述的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其中所述的超導熱翅片排列是依秩順排，或者是互為錯排。
本實用新型的優點在於由於在筒體上附加了許多超導熱翅片，在反應器中催化氧化反應所放出的熱量可以通過高效超導熱翅片迅速導出反應器外，加熱器外的冷卻流體(水)產生蒸汽或預熱工藝原料氣。經過計算對比，對相同筒徑和高度的列管式催化反應器，本反應器催化劑的裝填量可以是列管式的1．64倍，換熱面積增大1．69倍，更重要的是由於內部流動方式的改變使反應氣體與翅片管之間的換熱係數成倍增大，其結果是取熱能力將高出列管式反應器的5倍多，這不僅可提高反應器的生產能力，而且催化劑的利用率也大大增加。
以下將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是
圖1的A-A剖面示意圖；如
圖1、圖2所示，本實用新型它由兩個同心圓的筒體組成，1為外圓筒，2為內圓筒，兩個同心圓筒1、2之間的封閉空間為取熱介質環形通道3，取熱介質8的優選方案是水，也可是聯苯、熔鹽中的一種。內筒2的內部為反應空間4，在圓筒2內部的空間4內裝有催化劑11在內筒體上固接有超導熱翅片5，超導熱翅片5是管狀，或者是片狀及扁平型，或者是橢圓型。超導熱翅片5排列是依秩上、下順排，或者是互為錯位排列的錯排。超導熱翅片5可以焊接在內筒2上，超導熱翅片5是徑向分布，超導熱翅片5穿過內筒筒壁，超導熱翅片5的一部分在內圓筒2的內部為取熱段，超導熱翅片另一部分在兩圓筒間的取熱介質環形通道3中為放熱段，在外筒1的下部表面設有取熱介質入口7，在外筒1的上部表面設有取熱介質出口10，在內筒的上端設有物料入口6，在內筒的下端設有產品出口9。本實用新型的材料可以是任何一種金屬材料，如碳鋼、合金鋼及銅、鋁等有色金屬，超導熱翅片5內部的工質可以是多種介質。本實用新型工作時，當物料混合物從物料入口6從上往下流過反應空間4時，原料氣在催化劑11的作用下，發生氧化反應，放出熱量，放出的熱量由超導熱翅片5迅速導向內筒2外加熱流過的取熱介質8，使反應空間內4的反應熱量及時移走，從而使反應能始終保持在某一最適宜溫度內進行。反應後的物料由產品出口9流出到下一工段。取熱介質8受熱後由取熱介質出口10流出。在取熱介質8為飽和水的情況下，則進入的飽和水受熱後變為蒸汽流向汽包，此時外圓筒1相當於一臺廢熱鍋爐，將放出的化學反應熱不斷變為蒸汽。如表1所示表1兩種氧化反應器的參數對比
通過上述比較可以看出，本實用新型與列管式反應器相比，在反應器高度和內筒尺寸相同的情況下，其催化劑添加量和換熱面積及取熱量均高於列管式反應器。可以證明，在相同產量的條件下，超導熱翅片反應器的床層高度可以大大降低，從而物料的停留時間及流過反應器的壓力降也可降低，節省了輸送動力消耗。
本實用新型可廣泛用於化工、石油化工的各種催化氧化反應器。
權利要求1．一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其特徵在於它由兩個同心圓的筒體組成，兩個同心圓筒之間的封閉空間為取熱介質環形通道，內筒的內部為反應空間，在內筒體上固接有超導熱翅片，超導熱翅片是徑向分布，超導熱翅片穿過內筒筒壁，超導熱翅片的一部分在內圓筒的內部為取熱段，超導熱翅片另一部分在兩圓筒間的取熱介質環形通道中為放熱段，在外筒的下部表面設有取熱介質入口，在外筒的上部表面設有取熱介質出口，在內筒的上端設有物料入口，在內筒的下端設有產品出口。
2．根據權利要求1所述的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其特徵在於所述的取熱介質的優選方案是水。
3．根據權利要求1所述的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其特徵在於所述的超導熱翅片是管狀，或者是片狀及扁平型，或者是橢圓型。
4．根據權利要求1所述的一種超導熱翅片強放熱氧化反應器，其特徵在於所述的超導熱翅片排列是依秩順排，或者是互為錯排。
專利摘要本實用新型涉及一種化工、石油化工中的強氧化反應器,特別為一種超導熱翅片強放熱氧化反應器。它由兩個同心圓的筒體組成,兩個同心圓筒之間的封閉空間為取熱介質環形通道,內筒的內部為反應空間,在內筒體上固接有超導熱翅片,超導熱翅片是徑向分布,超導熱翅片的一部分在內圓筒的內部為取熱段,超導熱翅片另一部分在兩圓筒間的取熱介質環形通道中為放熱段,在外筒的下部表面設有取熱介質入口,在外筒的上部表面設有取熱介質出口,在內筒的上端設有物料入口,在內筒的下端設有產品出口。
文檔編號B01J8/06GK2415831SQ0021992
公開日2001年1月24日 申請日期2000年4月7日 優先權日2000年4月7日
發明者莊駿, 張紅, 陳偉 申請人:莊駿