[實用新型]丁烷空氣混合分布器

有效

• 申請號: 201320676277.7
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN203540496U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張慶紅;戴文惠
• 申請（專利權）人: 天津市化工設計院
• 主分類號: B01J4/00
• 分類號: B01J4/00;B01F5/02;B01F3/02;C07D307/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及有機化工技術領域，特別是丁烷氧化法制取順丁烯二酸酐（簡稱順酐）的原料丁烷與空氣混合設備及方法，進而可應用于工業上其它兩種氣體的混合。

背景技術

順酐是重要的有機化工原料和精細化工產品，也是世界上僅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐，其用途極其廣泛。使用正丁烷與空氣為原料生產順酐，在列管式固定床反應器中在催化劑作用下發生氣相氧化反應，是強烈的放熱反應，各種催化劑均要求工藝進料操作上要使正丁烷與空氣混合均勻，避免因原料氣混合不均勻，造成局部“飛溫”及對催化劑造成損害，影響反應轉化率、順酐選擇性、收率、催化劑使用壽命及安全生產。

按照傳統的經驗，氣體混合大多在一個容器內同時通入兩種氣體或其中一種氣體以噴頭方式噴入，然后通過氣體之間的擴散運動進行自由混合，這種混合方式存在混合不夠充分、均勻，混合速度慢的不足；有些裝置為強化混合，在進入反應器之前增加一臺靜態混合器，利用設置其中的構造內件起到對氣體的擾動作用，加強混合。由于設置混合容器及靜態混合器不僅增加投資，還增加管道系統的阻力使能耗增加，同時反應器進氣管道中正丁烷與空氣的混合氣體為爆炸性氣體，混合后管道越長，爆炸性氣體混合物容積加大，沒有做到本質安全型。

發明內容

本實用新型需要解決的工藝技術問題，主要是公開一種管道式丁烷空氣混合分布器，安裝于反應器進氣管道上，省略混合容器及靜態混合器，使丁烷與空氣快速混合均勻，并使原料通過丁烷空氣混合分布器阻力降盡量小，降低進入丁烷空氣混合分布器的空氣及丁烷的壓力，從而降低上游氣體輸送單元能耗，安裝位置可盡量靠近反應器入口，減小爆炸性氣體容積，提高生產的安全性。

本實用新型的技術方案如下：

丁烷空氣混合分布器，由匯流管5、分布管6及混合筒體9組成；分布管6與匯流管5垂直連接、分布管6插入混合筒體中，分布管6插入方向與混合筒體管徑軸線垂直；混合筒體內與分布管6對應處焊接管支托8，分布管底部設置有堵板，插入管支托8內，分布管上設置有多排氣孔7。

所述的混合筒體與反應器進氣管線管徑相同。

所述的混合筒體兩端設置有法蘭10，通過法蘭與進氣管連接。

所述從氣孔噴出的原料丁烷氣順向分布于空氣氣流中時，背向空氣流動方向的每根分布管每排半個圓周上開孔2～3個，相鄰分布管的開孔布置交錯設置。

所述從氣孔噴出的原料丁烷氣逆向分布于空氣氣流中時，面向空氣流動方向的每根分布管每排半個圓周上開孔2～3個，相鄰分布管的開孔布置交錯設置。

所述分布管管徑DN15～25，排列間隔凈距3～4倍分布管公稱直徑，分布管上的氣孔孔徑Φ2.5～4.5mm，兩排豎向的兩孔間間距20～30倍氣孔孔徑。

所述分布管底部堵板插入管支托大于1/4高度，分布管插入管支托過贏配合。

通過丁烷空氣混合器后氣體混合效果，可通過圖1中濃度測量取樣器2測得，在混合后的管線上不同高度處設取樣點，經色譜分析，混合分布器下游丁烷濃度的標準偏差除以平均值小于等于0.01，混合效果好。

通過采用新型管道式丁烷空氣混合分布器，使丁烷與空氣混合均勻，壓力降控制在允許范圍內約0.01MPa，其安裝位置可盡量靠近反應器入口，減小爆炸性氣體容積，改善原料氣的混合均勻度，使進入反應器的原料氣體以平推流方式與催化劑床層接觸，氣-固反應均勻進行，有利于延長催化劑使用壽命及提高生產安全性。

附圖說明

圖1：丁烷與空氣混合流程圖；

圖2：丁烷空氣混合分布器剖視圖；

圖3a：分布管設置2個氣孔示意圖；

圖3b：分布管設置3個氣孔示意圖；

圖4：圖1中E詳圖的管支托連接詳圖；

1-丁烷空氣混合分布器、2-濃度測量取樣器、3-反應器、4-熔鹽泵、5-匯流管、6-分布管、7-氣孔、8-管支托、9-混合筒體、10-法蘭?11-堵板?A-正丁烷、B-原料空氣、C-混合后反應器進氣。

具體實施方式

結合附圖所示，對管道式丁烷混合分布器作進一步說明。