一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，它包括由外殼和內(nèi)件組成，其中：外殼包括上部封頭、氣體進(jìn)口管、氣體出口管、筒體、下部封頭和催化劑卸料口；內(nèi)件包括分氣筒、集氣筒、換熱管、換熱進(jìn)口管箱和換熱出口管箱；其特征在于還包括催化劑和移熱介質(zhì)，所述催化劑設(shè)在分氣筒和集氣筒之間以及換熱管之外；所述移熱介質(zhì)設(shè)在換熱管內(nèi)，該換熱管的形狀為彎曲管；氣體進(jìn)口管和氣體出口管為套管結(jié)構(gòu)，氣體出口管套設(shè)在氣體進(jìn)口管內(nèi)，該氣體進(jìn)口管的上管口設(shè)在上部封頭的頂端；催化劑卸料管口設(shè)在下部封頭的正下端。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有變換反應(yīng)器的催化劑卸出不徹底的難題，且換熱效率高，適用于煤化工、天然氣等后續(xù)加工行業(yè)。
【專利說明】一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤化工設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器。
技術(shù)背景
[0002]在現(xiàn)有的煤化工行業(yè)生產(chǎn)裝置中，按一氧化碳變換反應(yīng)器的類型分類，有絕熱反應(yīng)器、有等溫反應(yīng)器；有軸向反應(yīng)器、有徑向反應(yīng)器；反應(yīng)器中的催化劑有自卸的、也有人工卸的。但即使具有催化劑自卸功能的反應(yīng)器，其催化劑的卸出口都在反應(yīng)器的側(cè)部，在催化劑的卸出過程中總有一定數(shù)量的催化劑卸不掉。有的進(jìn)行人工清理，有的就留在了反應(yīng)器內(nèi)。人工清理，工作難度大，因反應(yīng)器內(nèi)空間很小，無法進(jìn)人，只有借助于吊車，將反應(yīng)器倒置卸出，勞民傷財(cái)。留在反應(yīng)器內(nèi)，因在反應(yīng)器內(nèi)的位置屬于死角，氣體流通不暢，在以后的生產(chǎn)過程中會(huì)形成超溫、結(jié)實(shí)的情況，這樣就影響下一次催化劑的卸出。
[0003]具有催化劑自卸功能的反應(yīng)器，在其外殼下封頭上，通常設(shè)有多個(gè)卸料口，還有出氣口、多個(gè)進(jìn)水口和人孔等，有的外殼下封頭開孔多達(dá)9個(gè)。反應(yīng)器外殼屬于承壓元件，封頭開孔過多，勢(shì)必會(huì)影響下封頭的安全性，增加封頭厚度，提高設(shè)備制造成本。
[0004]現(xiàn)有的等溫變換反應(yīng)器中，用于移熱的換熱元件，既有直管式，也有板式。采用直管式的，由于管內(nèi)的換熱介質(zhì)呈直線流，換熱效果差，若提高移熱能力只有增加換熱管，這樣又降低了反應(yīng)器容積利用率，提高了設(shè)備制造成本；采用板式的，由于換熱板加工難度大，換熱元件加工費(fèi)用高，整個(gè)換熱部件造價(jià)高，且換熱板的強(qiáng)度很難保證，泄漏率相對(duì)于管式大。無論直管還板式，它們自身在運(yùn)行時(shí)受熱的應(yīng)力和變形都無法消除。
[0005]現(xiàn)有的等溫變換反應(yīng)器中，用于移熱反應(yīng)器內(nèi)的移熱的介質(zhì)有氣體、蒸汽和水等，無論采用什么介質(zhì)，在反應(yīng)器換熱元件的進(jìn)出端以及各換熱斷面總存在溫差，少則20°C，多則100°C以上，反應(yīng)器內(nèi)催化劑床層溫度并非是真正意義上的等溫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，本實(shí)用新型能夠解決現(xiàn)有變換反應(yīng)器的催化劑卸出不徹底的難題，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無需人工二次處理以及換熱管效率高，適用于煤化工、天然氣等后續(xù)加工行業(yè)。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，它包括由外殼和內(nèi)件組成，其中:外殼包括上部封頭、氣體進(jìn)口管、氣體出口管、筒體、下部封頭和催化劑卸料口，所述筒體的上下端分別與上部封頭和下部封頭連接；內(nèi)件包括分氣筒、集氣筒、換熱管、換熱進(jìn)口管箱和換熱出口管箱，所述換熱管的上下端分別與換熱出口管箱和換熱進(jìn)口管箱連接；其特征在于還包括催化劑和移熱介質(zhì)，所述催化劑設(shè)在分氣筒和集氣筒之間以及換熱管之外；所述移熱介質(zhì)設(shè)在換熱管內(nèi)，該換熱管的形狀為彎曲管；氣體進(jìn)口管和氣體出口管為套管結(jié)構(gòu)，氣體出口管套設(shè)在氣體進(jìn)口管內(nèi)，該氣體進(jìn)口管的上管口設(shè)在上部封頭的頂端；催化劑卸料管口設(shè)在下部封頭的正下端。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點(diǎn)在于:
[0009]一是本實(shí)用新型的催化劑卸料口設(shè)在外殼下封頭的最低端，即可實(shí)現(xiàn)催化劑完全自卸，因下部封頭只開一個(gè)卸料孔，無進(jìn)出氣口，無需開設(shè)人孔，比現(xiàn)有的等溫反應(yīng)器下封頭開孔減少4個(gè)，有效的解決了下部封頭強(qiáng)度及厚度要求高的問題，提高了反應(yīng)器外殼的下封頭的安全性。
[0010]二是本實(shí)用新型反應(yīng)器內(nèi)移熱的換熱元件采用彎曲管，管內(nèi)移熱介質(zhì)的流動(dòng)方向不停地改變，管內(nèi)移熱介質(zhì)的流動(dòng)達(dá)到湍動(dòng)，有效的提高了傳熱系數(shù)，增大了換熱效果，增加了壓力容器的容積利用率，降低了設(shè)備制造難度和投資，且彎曲管通過自身形狀也消除了部分受熱應(yīng)力和變形。
[0011]三是本實(shí)用新型反應(yīng)器內(nèi)的移熱介質(zhì)采用飽和熱水移熱，其飽和熱水在反應(yīng)器內(nèi)的移熱元件中始終處于飽和或過飽和熱水狀態(tài)，飽和熱水在反應(yīng)器的換熱元件中進(jìn)出端以及各換熱斷面的溫差保持在15°c以內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型提出的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器的主視結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明提出的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明提出的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方案
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型提出的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，它包括由外殼和內(nèi)件組成，其中:外殼包括上部封頭(3)、氣體進(jìn)口管(2)、氣體出口管⑴、筒體(7)、下部封頭(11)和催化劑卸料口(12)，所述筒體(7)的上下端分別與上部封頭(3)和下部封頭(11)連接；內(nèi)件包括分氣筒(5)、集氣筒(9)、換熱管(6)、換熱進(jìn)口管箱(10)和換熱出口管箱(4)，所述換熱管￠)的上下端分別與換熱出口管箱(4)和換熱進(jìn)口管箱(10)連接；其中:還包括催化劑(8)和移熱介質(zhì)(13)，所述催化劑(8)設(shè)在分氣筒(5)和集氣筒
(9)之間以及換熱管(6)之外；所述移熱介質(zhì)(13)設(shè)在換熱管￠)內(nèi)，該換熱管￠)的形狀為彎曲管；氣體進(jìn)口管(2)和氣體出口管(I)為套管結(jié)構(gòu)，氣體出口管(I)套設(shè)在氣體進(jìn)口管(2)內(nèi)，該氣體進(jìn)口管(2)的上管口設(shè)在上部封頭(3)的頂端；催化劑卸料管口(12)設(shè)在下部封頭(11)的正下端。
[0017]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型設(shè)置有設(shè)備管口:包括氣體進(jìn)口 a ;氣體出口 b ;飽和熱水進(jìn)口 C、數(shù)量4個(gè)即Cl?4 ;飽和熱水進(jìn)口 d、數(shù)量4個(gè)即dl?4 ;催化劑卸料口 e ;人孔口 m ；其中:氣體進(jìn)口 a設(shè)在上部封頭(3)上；氣體出口 b設(shè)在氣體進(jìn)口管內(nèi)；飽和熱水進(jìn)口 Cl、c2、c3和c4分布設(shè)置在下部封頭(11)上；飽和熱水進(jìn)口 dl、d2、d3和d4分布在設(shè)置在上部封頭(3)上；催化劑卸料口 e設(shè)在下部封頭(11)上；人孔口 m設(shè)在上部封頭(3)上。
[0018]本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案是:
[0019]本實(shí)用新型所述催化劑卸料管口(12)設(shè)在下部封頭(11)的最低端，使得反應(yīng)后的所有催化劑均能全部卸出，有效的解決了現(xiàn)有反應(yīng)器內(nèi)催化劑卸出不徹底的問題。
[0020]本實(shí)用新型所述下部封頭(11)設(shè)有4個(gè)進(jìn)水口 dl?4和I個(gè)卸料口 e，使得下部封頭(11)的強(qiáng)度大大的增加，對(duì)封頭的厚度要求也大大下降。
[0021]本實(shí)用新型所述氣體出口管(I)設(shè)置在氣體進(jìn)口管(2)內(nèi)，呈外套管式結(jié)構(gòu)；套有氣體出口管(I)的氣體進(jìn)口管(2)設(shè)在上部封頭(3)的頂端，并在上部封頭(3)的頂端設(shè)置I個(gè)開孔，即可具備氣體進(jìn)出口共用的功能。
[0022]本實(shí)用新型所述換熱管(6)為用于移出反應(yīng)熱的移熱元件，其上下端分別與換熱出口管箱(4)和換熱進(jìn)口管箱(10)連接；該換熱管￠)的形狀為彎曲管，采用直管在受熱狀態(tài)下用彎管機(jī)加工而成；在加工過程中，換熱管出)的金屬晶體重新組合，其晶體的原子之間的鍵能沒有破壞，因此，換熱管(6)的強(qiáng)度保持不變；在運(yùn)行時(shí)，換熱管(6)內(nèi)的移熱介質(zhì)會(huì)不斷的改變流動(dòng)方向，換熱效果得到了很好的提高；同時(shí)換熱管(6)可消除受熱應(yīng)力和變形的能力，相比直管和板式換熱兀件的效率有了大大的提聞。
[0023]本實(shí)用新型所述移熱介質(zhì)(13)為飽和熱水，該飽和熱水從下部封頭(11)的進(jìn)水口 Cl?4進(jìn)入，經(jīng)連接管進(jìn)入換熱進(jìn)口管箱(10)再流入換熱管￠)，移除催化劑床層的反應(yīng)熱，移熱熱后的熱水流入換熱出口管箱(4)再經(jīng)連接管從上封頭(3)的出水口 dl?4出去。
[0024]本實(shí)用新型中凡未作說明的技術(shù)手段均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
[0025]以上結(jié)合附圖和實(shí)施例所述的【具體實(shí)施方式】是對(duì)本實(shí)用新型提出的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器技術(shù)思想的具體支持，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何等同變化或等效的改動(dòng)，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，它包括由外殼和內(nèi)件組成，其中:外殼包括上部封頭(3)、氣體進(jìn)口管(2)、氣體出口管(I)、筒體(7)、下部封頭(11)和催化劑卸料口(12)，所述筒體(7)的上下端分別與上部封頭(3)和下部封頭(11)連接；內(nèi)件包括分氣筒(5)、集氣筒(9)、換熱管(6)、換熱進(jìn)口管箱(10)和換熱出口管箱(4)，所述換熱管(6)的上下端分別與換熱出口管箱(4)和換熱進(jìn)口管箱(10)連接；其特征在于還包括催化劑(8)和移熱介質(zhì)(13)，所述催化劑(8)設(shè)在分氣筒(5)和集氣筒(9)之間以及換熱管(6)之外；所述移熱介質(zhì)(13)設(shè)在換熱管(6)內(nèi)，該換熱管(6)的形狀為彎曲管；氣體進(jìn)口管(2)和氣體出口管(I)為套管結(jié)構(gòu)，氣體出口管(I)套設(shè)在氣體進(jìn)口管(2)內(nèi)，氣體進(jìn)口管(2)的上管口設(shè)在上部封頭(3)的頂端；催化劑卸料管口(12)設(shè)在下部封頭(11)的正下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，其特征在于催化劑卸料口(12)設(shè)在下部封頭(11)的最低端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，其特征在于下部封頭(11)設(shè)有4個(gè)進(jìn)水口和I個(gè)卸料口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飽和熱水移熱全自卸的等溫徑向變換反應(yīng)器，其特征在于移熱介質(zhì)(13)為飽和熱水。
【文檔編號(hào)】B01J8/02GK203944358SQ201420389085
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】姚恒, 溫利民, 舒捷 申請(qǐng)人:南京博揚(yáng)化工科技有限公司