[發明專利]一種圓環式連續進料固定床反應器

有效

• 申請號: 201110419063.7
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102527298A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李孔齋;王華;杜云鵬;魏永剛;祝星;段月娟;程顯名
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C01B3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種圓環式連續進料固定床反應器，屬于催化固定床反應器技術領域。

技術背景

固定床反應器又稱填充床反應器，是裝填有固體催化劑或固體反應物、用以實現多相反應過程的一種反應器。固體反應物通常呈顆粒狀，粒徑2～15mm左右,堆積成一定高度（或厚度）的床層，床層靜止不動，流體通過床層進行反應。固定床反應器與流化床反應器及移動床反應器的區別在于固體顆粒處于靜止狀態。固定床反應器主要用于實現氣固相催化反應，用于氣固相或液固相非催化反應時，床層則填裝固體反應物。

固定床反應器有三種基本形式：（1）軸向絕熱式固定床反應器。流體沿軸向自上而下流經床層，床層同外界無熱交換。（2）徑向絕熱式固定床反應器。流體沿徑向流過床層，可采用離心流動或向心流動，床層同外界無熱交換。（3）列管式固定床反應器，由多根反應管并聯構成。與軸向反應器相比，徑向反應器流體流動的距離較短,流道截面積較大,流體的壓力降較小，但徑向反應器的結構較軸向反應器復雜。徑向反應器與軸向反應器兩種形式都屬絕熱反應器,適用于反應熱效應不大,或反應系統能承受絕熱條件下由反應熱效應引起的溫度變化的場合，而列管式固定床反應器適用于反應熱效應較大的反應。此外，尚有由上述基本形式串聯組合而成的反應器，稱為多級固定床反應器。例如：當反應熱效應大或需分段控制溫度時，可將多個絕熱反應器串聯成多級絕熱式固定床反應器,反應器之間設換熱器或補充物料以調節溫度，以便在接近于最佳溫度條件下操作。

固定床反應器有諸多優點：（1）返混小，流體同催化劑可進行有效接觸，當反應伴有串聯副反應時可得較高選擇性；（2）催化劑機械損耗小；（3）結構簡單。但固定床反應器也有其致命的缺點，即操作過程中催化劑不能更換，催化劑需要頻繁再生的反應一般不宜使用。因此，研究制造連續型固定床反應器成為各國學者們的熱門課題。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種圓環式連續進料固定床反應器，通過旋轉和分隔式結構再生催化劑，實現進料和反應的連續進行。

本發明的技術方案是：圓環式連續進料固定床反應器，包括供氣管1，上密封接頭2，反應釜3，下密封盤4，排氣管5，轉盤6和轉盤電機組成；反應釜3為內腔由隔板7沿徑向均勻分隔為多個扇形空間8的圓環柱結構，其上端與上密封接頭2對接、下端由下密封盤4封閉；上密封接頭2為內腔被分隔為與反應釜3相對應的多個扇形空間的圓環柱形密封接頭，其上端封閉且對應每個扇形空間位置處設有進氣口1、下端為與反應釜3對接的開口結構，下密封盤4與反應釜3之間相互密封且可轉動、其與上密封接頭2對應的每個扇形空間位置處設有出氣口5；反應釜3通過其中心的內環孔套固于轉盤6上，轉盤電機輸出軸通過普通傳動機構（如齒輪變速傳動機構）與轉盤6的轉軸連固。通過電機帶動反應釜3旋轉，實現扇形空間內催化劑的再生和置換。各進氣口分別與相應的供氣管1連接，各排氣口分別與相應的排氣管5連接。

所述上密封接頭2與反應釜3之間由石墨10密封，下密封盤4與反應釜3之間通過間隙密封、并輔以密封圈密封。

所述反應釜3內腔扇形空間8的數量為4的整數倍（如4個、8個、12個等），上密封接頭2內腔扇形空間和進氣口的數量、以及下密封盤4上出氣口的數量與反應釜3內腔扇形空間8的數量相一致。可根據不同的反應實際需要，具體調整扇形空間8的數量，實現連續、穩定生產。

根據實際需要，還可在反應釜3外設置換熱套管，通過流體對反應過程中產生的熱量進行換熱。

本反應器的轉盤電機為普通市售產品，各進氣口和排氣口通過普通管線連接，管線的材質、尺寸視具體反應實際需要而定。