[實用新型]一種新型板式軸向反應器

有效

• 申請號: 201520678064.7
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN205182683U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 傅建敏;李鳳清
• 申請（專利權）人: 德艾柯工程技術（上海）有限公司
• 主分類號: B01J8/00
• 分類號: B01J8/00;C07C11/10;C07C11/08;C07C1/20;C07C43/04;C07C41/01
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本實用新型涉及一種軸向反應器，尤其是涉及一種新型板式軸向反應器。

背景技術

對于工業生產來說，大多數反應都要有催化劑參與，催化劑一般為固體，反應涉及多相，包括氣固相、液固相和氣液固相等，可采用固定床、流化床、移動床及漿態床等類型的反應器。其中，固定床反應器是最常見、結構最簡單的反應器形式?；瘜W反應過程中往往伴隨放熱或吸熱現象，為保持反應溫度在合理的范圍內，通常采取直接或間接的換熱方式，而直接換熱形式會降低對反應物料的處理量且給后續產物分離精制造成負擔，所以間接換熱方式較為常見。而采用列管作為間接換熱元件構成列管式固定床反應器，是化工行業目前最常見的換熱式固定床反應器形式。催化劑裝填于管內或管外，換熱介質采用氣體、水、飽和水、熔鹽或導熱油等方式。多數情況下，因為兩端存在管板，催化劑不方便裝填在管外，將催化劑裝填于管內比較簡單易行；換熱介質通常走殼程，因為殼程折流板可以加強流體湍動效果，有利于提高傳熱系數，而若走管程，因直管且壁面光滑，邊界層為層流，傳熱效果差。

而對于常用于醚化和醚鍵裂解反應、水合反應、酯化反應、縮合和環化等反應的離子交換樹脂固體酸堿催化劑，在許多反應介質中聚合物骨架會發生溶脹，而若其裝填于列管內，由于管內空間有限，會造成管內嚴重堵塞，壓降陡然上升，甚至會造成管壁變形，存在安全隱患；若其裝填于管外，換熱介質走管內，傳熱系數低，移熱不及時，反應產物性能和催化劑活性均受影響，因此該反應類型不適合采用列管式反應器。

對于一些氣液固反應，氣液分別進料，進料后混合，由于混合時間和空間有限，導致進入催化劑床層時物料不均勻，若采用列管式反應器，不均勻的物料立即被細分成成千上萬個小單元，每根管內的反應情況均不一樣，嚴重影響產品性能。

列管式固定床反應器中，由于列管的傳熱系數不高，需要較多的換熱面積，且由于管心距等限制因素，反應器體積較大；催化劑裝填在列管內，通常一個反應器內列管數量有成千上萬根，催化劑裝卸工作量大，檢漏維修等較為復雜；在提高單臺設備產量時，列管式反應器往往面臨壓降大、熱點溫度高以及體積過大等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種體積小、催化劑裝卸方便、結構靈活、可進行多段反應的新型板式軸向反應器。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種新型板式軸向反應器，包括反應器外殼、換熱板對束、換熱介質分配總管、換熱介質分配支管、換熱介質收集總管和換熱介質收集支管，所述的反應器外殼設有反應物料進口、反應物料出口、換熱介質進口和換熱介質出口，其特征在于，所述的換熱板對束由多組子換熱板對束組成，每組子換熱板對束一端通過換熱介質分配支管和對應的換熱介質分配總管連接換熱介質進口，另一端通過換熱介質收集支管和對應的換熱介質收集總管連接換熱介質出口，所述的多組子換熱板對束在水平方向將換熱板對束分割為二等分結構、四等分結構、五組以上的多等分結構或同心圓結構。

所述的二等分結構為兩組呈半圓柱體形的子換熱板對束，一組子換熱板對束中的換熱板對與另一組子換熱板對束中的換熱板對平行；

所述的四等分結構為四組呈扇形體的子換熱板對束環繞反應器中心軸設置，不同組的子換熱板對束中的換熱板對相互平行或垂直；

所述的五組以上的多等分結構為五組以上的呈扇形體的子換熱板對束環繞反應器中心軸設置；

所述的同心圓結構為多組子換熱板對束以同心圓形式排布形成，不同組的子換熱板對束對應不同數量的換熱介質分配總管和換熱介質收集總管。

所述的二等分結構、四等分結構和五組以上的多等分結構中，換熱介質分配總管和換熱介質收集總管呈圓弧形；所述的同心圓結構中，換熱介質分配總管和換熱介質收集總管呈直線段形，沿反應器徑向分布。

所述的換熱板對由兩張金屬板片通過焊接形成一個密閉的板程腔體，僅在兩端各留一通口，換熱板對上兩張板片之間可設置多處焊接，焊接方式為點形焊接或條形焊接中的一種或兩種，焊接位置交錯設置，使板對表面形成凹凸形狀；各換熱板對底部通口通過換熱介質分配支管連接至換熱介質分配總管，頂部通口通過換熱介質收集支管連接至換熱介質收集總管。

所述的換熱板對同心圓結構中，靠近反應器中心軸的換熱板對上連接的換熱介質分配總管和換熱介質收集總管數量小于靠近催化劑外框的換熱板對上連接的換熱介質分配總管和換熱介質收集總管數量。

所述的換熱介質進口和換熱介質出口分別設有至少一個。