立式水冷管反應器的製作方法

2024-02-05 05:25:15

專利名稱：立式水冷管反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化工設備技術領域，具體涉及一種立式水冷管反應器。
背景技術：
目前，化學反應器種類繁多，運用水冷移走熱量的反應器也時有出現；雖然此類水冷反應器傳熱效率有了較大的改善，但實際運用中卻並不理想；在徑向流時，氣體分布不均勻，產量相對較少，因此阻礙了此類反應器的大量使用；此類反應器又大量使用管材和焊材，也使洩漏點的增加，造成洩漏。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種傳熱效率高、氣體分布均勻的立式水冷管反應器。本實用新型的具體技術方案如下一種立式水冷管反應器，包括外殼，外殼的頂部設有合成氣進口和循環水出口，外殼的底部設有合成氣出口、循環水進口和卸料口 ；外殼內設有水冷管組件和氣體分布組件，水冷管組件設在氣體分布組件內，水冷管組件的上端與上聯箱連接，上聯箱與循環水出口相連，水冷管組件的下端與下聯箱連接，下聯箱與循環水進口相連。當合成氣以徑向流時,所述氣體分布組件包括氣體分布器、氣體徑向分布筒和集氣筒；氣體分布器設在合成氣進口處，氣體徑向分布筒和集氣筒設在外殼的軸線方向且集氣筒位於氣體徑向分布筒的中心，集氣筒的一端與合成氣出口連通；水冷管組件設在氣體徑向分布筒和集氣筒之間。合成氣通過氣體分布器經氣體徑向分布筒進入，與水冷管組件間的催化劑發生反應；反應後的合成氣進入集氣筒，然後從外殼底部的合成氣出口出去；反應產生的熱量被水冷管組件帶走。當合成氣以軸向流時，所述氣體分布組件包括氣體分布器和集氣室，氣體分布器設在合成氣進口處，集氣室設在合成氣出口處。合成氣通過氣體分布器進入，與水冷管組件間的催化劑發生反應；反應後的合成氣進入集氣室，然後從外殼底部的合成氣出口出去；反應產生的熱量被水冷管組件帶走。所述的水冷管組件由散熱片和水冷管連接而成；水冷管組件是由水冷管焊接在散熱片上組成的，散熱片有移走部分熱量的功能，提高了傳熱效率。所述外殼的頂部還設有人孔；便於對反應器進行檢修。本實用新型具有以下優點1、水冷管組件採用散熱片和水冷管的組合傳熱，使反應器傳熱效率有了很大的提高，同時固定了水冷管，減少了水冷管振動，是水冷管與散熱片緊密接觸，有利於換熱。2、在合成氣進口處設置氣體分布器,使氣體分布更均勻，氣體反應更充分，產量相對增加，可以大規模推廣使用。3、本實用新型的反應器大量使用標準管、標準件和組合件，減少了焊材的使用，因此水冷管組件和上、下聯箱不易洩漏，保證了反應器的可靠性。

圖1為本實用新型徑向流反應器的結構示意圖；圖2為圖1中A— A處的剖面圖；圖3為本實用新型軸向流反應器的結構示意圖；圖4為圖3中B— B處剖面圖；圖5為圖4中的A部放大圖。其中1為合成氣進口 ；2為人孔；3為外殼；4為氣體分布器；5為下聯箱；6為循環水進口 '7為合成氣出口 ；8為卸料口 ；9為氣體徑向分布筒；10為集氣筒；11為催化劑；12為水冷管組件；13為上聯箱；14循環水出口 ； 15為集氣室；16為散熱片；17為水冷管；圖中的箭頭方向代表氣體流向。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型。參見圖1和圖3,本實用新型的立式水冷管反應器,包括外殼3,外殼3的頂部設有合成氣進口1、循環水出口 14和人孔2，合成氣進口 I處設有氣體分布器4 ;外殼3的底部設有合成氣出口 7、循環水進口 6和卸料口 8，卸料口 8用於催化劑的自卸。外殼3內設有水冷管組件12，水冷管組件12在外殼3內呈同心圓排列，其具體排布方式參見圖2和圖4，催化劑設在水冷管組件之間；水冷管組件的上端通過上聯箱13與循環水出口 14相連；水冷管組件的下端通過下聯箱5與循環水進口 6相連；水冷管組件是由水冷管17焊接在散熱片16上組成的，具體結構參見圖5。本實用新型的反應器既可以用於徑向流氣體也可以用於軸向流氣體；徑向流氣體與軸向流氣體所使用的反應器的區別在於使用的氣體分布不一樣，以下分別對徑向流氣體與軸向流氣體反應器內的氣體分布及其採用的部件進行詳細描述。參見圖1，當合成氣以徑向流時，外殼3內設有氣體徑向分布筒9和集氣筒10 ;氣體徑向分布筒9和集氣筒10設在外殼3的軸線方向且集氣筒10位於氣體徑向分布筒9的中心，集氣筒10的一端與合成氣出口 7連通；水冷管組件設在氣體徑向分布筒9和集氣筒10之間，其具體排布方式參見圖2，催化劑設在水冷管組件之間。合成氣通過氣體分布器4經氣體徑向分布筒9進入，與水冷管組件間的催化劑發生反應；反應後的合成氣進入集氣筒10，然後從外殼3底部的合成氣出口 7出去；反應產生的熱量被水冷管組件帶走。參見圖3，當合成氣以軸向流時，在合成氣出口 7處設有集氣室15。水冷管組件在軸向流反應器內的具體排布方式參見圖4，合成氣通過氣體分布器4進入，與水冷管組件間的催化劑發生反應；反應後的合成氣進入集氣室15，然後從外殼底部的合成氣出口 7出去；反應產生的熱量被水冷管組件帶走。本實用新型結構簡單，反應器內的水冷管採用標準管，標準管與散熱片連接形成組合件，減少了焊材的使用，因此組合件和上、下聯箱連接時不易洩漏，保證了反應器的可靠性。當然，以上僅是本實用新型的具體應用範例，對本實用新型的保護範圍不構成任何限制。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型所要求保護的範圍之內。
權利要求1.一種立式水冷管反應器，包括外殼，外殼的頂部設有合成氣進口和循環水出ロ，夕卜殼的底部設有合成氣出口、循環水進口和卸料ロ ；其特徵在於所述外殼內設有水冷管組件和氣體分布組件，水冷管組件設在氣體分布組件內，水冷管組件的上端與上聯箱連接，上聯箱與循環水出口相連，水冷管組件的下端與下聯箱連接，下聯箱與循環水進ロ相連。
2.根據權利要求1所述的立式水冷管反應器，其特徵在於所述氣體分布組件包括氣體分布器、氣體徑向分布筒和集氣筒；氣體分布器設在合成氣進ロ處，氣體徑向分布筒和集氣筒設在外殼的軸線方向且集氣筒位於氣體徑向分布筒的中心，集氣筒的一端與合成氣出口連通；水冷管組件設在氣體徑向分布筒和集氣筒之間。
3.根據權利要求1所述的立式水冷管反應器，其特徵在於所述氣體分布組件包括氣體分布器和集氣室，氣體分布器設在合成氣進ロ處，集氣室設在合成氣出口處。
4.根據上述任ー權利要求所述的立式水冷管反應器，其特徵在於所述的水冷管組件由散熱片和水冷管連接而成。
5.根據權利要求1所述的立式水冷管反應器，其特徵在於所述外殼的頂部還設有人孔。
專利摘要本實用新型涉及一種立式水冷管反應器，包括外殼，外殼的頂部設有合成氣進口和循環水出口，外殼的底部設有合成氣出口、循環水進口和卸料口；其特徵在於所述外殼內設有水冷管組件和氣體分布組件，水冷管組件設在氣體分布組件內，水冷管組件的上端與上聯箱連接，上聯箱與循環水出口相連，水冷管組件的下端與下聯箱連接，下聯箱與循環水進口相連。本實用新型在合成氣進口處設置氣體分布器，使氣體分布更均勻，氣體反應更充分，產量相對增加，可以大規模推廣使用。
文檔編號B01J8/02GK202860502SQ20122045629
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者盧健, 王雪林 申請人:南京聚拓化工科技有限公司