[發明專利]通氣結構及徑向反應器

在審

• 申請號: 201510698780.6
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN105233764A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 謝定中
• 申請（專利權）人: 湖南安淳高新技術有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;C07C29/152;C07C31/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 林青中

技術領域

本發明涉及化工技術領域，特別是涉及一種應用于氨合成、甲醇合成生產中的通氣結構及徑向反應器。

背景技術

甲醇合成反應為強放熱可逆反應，主要反應式

CO+2H₂＝CH₃OH+ΔH_R1

CO₂+3H₂＝CH₃OH+H₂O+ΔH_R2

ΔH_R1＝-76519.5-49.2909T----------P132

ΔH_R2＝-37858.2-22.666T-------P132

反應是在裝有催化劑的反應器中進行的，現代甲醇催化劑為低壓低溫銅鋅鋁系，其壓力為4.0MPa～8.5MPa，210℃～280℃。由上可知，未反應氣必需先預熱至210℃，反應過程中放熱量大，溫度上升大，例如每反應1％CO溫升32℃，溫升不能過高，應控制在280℃以內。

甲醇合成工藝技術的核心是甲醇合成反應器的設計。CO與H₂生成甲醇的反應是強放熱反應，與H₂、N₂氣體合成氨比較，生成1mol甲醇比生成1mol氨放出的熱量幾乎要多一倍，而合成甲醇的銅系催化劑的使用溫度范圍只有50℃左右，合成氨的鐵系催化劑使用溫度范圍有120℃～150℃，反應過程需要快速移走反應熱。如果反應器內的各部分的反應氣體分布不均，就會造成有的地方反應不充分，且局部溫度過高。

發明內容

基于此，有必要提供一種能使反應氣體分布均勻的通氣結構及徑向反應器。

一種通氣結構，包括筒體和透氣板，所述通氣結構上開設有通氣孔，所述通氣孔包括貫通所述筒體的第一通氣孔和貫通所述透氣板的第二通氣孔，所述第二通氣孔與所述第一通氣孔相互連通，且所述第二通氣孔的總截面積大于所述第一通氣孔的總截面。

在上述通氣結構中，由于通氣孔包括貫通筒體的第一通氣孔和貫通透氣板的第二通氣孔，且第二通氣孔的總截面積大于第一通氣孔的總截面積，因此，氣體先進入第一通氣孔，氣體分散后再經過截面積更大的第二通氣孔將氣體進一步分散，對氣體起到了很到的分散的作用，使氣體均勻分布，使反應更加均勻和充分。

在其中一個實施例中，所述筒體的所述第一通氣孔包括敞開孔和收攏孔，所述敞開孔大于所述收攏孔，所述收攏孔較所述敞開孔靠近所述透氣板。

在其中一個實施例中，所述透氣板的所述第二通氣孔包括上孔和下孔，所述上孔較所述下孔靠近所述筒體，且所述上孔的尺寸小于所述下孔。

在其中一個實施例中，所述透氣板包括基板和設于所述基板上的多個相互間隔的凸起，所述上孔開設于所述凸起，所述下孔開設于所述基板。

在其中一個實施例中，所述筒體和所述透氣板間隔設置從而在其間形成縫隙，所述縫隙連通所述第一通氣孔和所述第二通氣孔。

在其中一個實施例中，所述通氣結構還包括間隔環，所述間隔環密封地設于所述筒體和所述透氣板之間，將所述筒體和所述透氣板之間的所述縫隙間隔成多個區間。

在其中一個實施例中，所述通氣結構還包括所述篩網，所述篩網設置在所述透氣板遠離所述筒體的一側。

在其中一個實施例中，所述通氣結構為徑向反應筐或第一集氣管。

一種徑向反應器，包括外筒、徑向反應筐和第一集氣管，所述徑向反應筐設于所述外筒內，并于所述外筒和所述徑向反應筐之間形成間隙，所述第一集氣管部分設置于所述徑向反應筐內，且一端伸出所述徑向反應筐和所述外筒外；所述外筒上開設有氣口，且所述徑向反應筐和所述第一集氣管側壁上均開設有通氣孔；所述徑向反應筐和/或所述第一集氣管均包括筒體和透氣板，所述通氣孔包括貫通所述筒體的第一通氣孔和貫通所述透氣板的第二通氣孔，所述第二通氣孔與所述第一通氣孔相互連通，且所述第二通氣孔的總截面積大于所述第一通氣孔的總截面，所述徑向反應筐的所述筒體較所述透氣板靠近所述外筒，所述第一集氣管的所述筒體較所述透氣板遠離所述徑向反應筐的所述筒體。

在上述徑向反應器中，由于通氣孔包括貫通筒體的第一通氣孔和貫通透氣板的第二通氣孔，且第二通氣孔的總截面積大于第一通氣孔的總截面積，因此，氣體先進入第一通氣孔，氣體分散后再經過截面積更大的第二通氣孔將氣體進一步分散，對氣體起到了很到的分散的作用，使氣體在徑向反應筐內均勻分布，使反應更加均勻和充分。