专利名称：一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器的制作方法
技术领域：
一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器
技术领域：
本实用新型涉及固定床反应器技术领域，具体地说，是一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器。
背景技术：
随着化工领域的不断深入，化工生产中的气固催化反应已越来越多。对于气固催化反应体系，反应热效应很大，必须利用换热介质来移走或供给热量。列管式固定床反应器是一种能提供热交换的反应器，其在气固催化反应领域的应用已越来越广泛，且趋于成熟化、大型化。列管式固定床反应器传热的均匀性由载热体在反应器壳程内是否分布均匀及其流动状态决定。中国专利公开号CN2764474公开了一种常规式的管壳式反应器。该反应器反应管中填充催化剂，所述的反应管的管径为40 50mm。中国专利公开号CN1164354C公开了一种多层管壳式反应器。该发明在壳体内用一个中间管板将反应器分为两个不同温度的反应段，2个反应段分别与两个热媒循环段连接。中国专利公开号CN 101209401A公开了一种壳程多腔式固定床反应器。该发明在壳体内沿轴向设置两个壳程挡板，将壳体分为三个腔体，在腔体内设置折流板，使管间热交换介质的流动形式为错流兼平行流。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其特征在于，其壳体内沿上下管板设置圆柱形腔体，其包含上封头管箱以及下封头管箱；上封头管箱、下封头管箱分别与上管板、下管板焊接连接。所述的反应器在圆柱形腔体与壳体形成的环腔内设置反应管，反应管与上管板、下管板密封连接。所述的上管板、下管板与反应器壳体焊接连接。所述的反应器壳体外壁上设置半圆形上环腔、下环腔。所述的上环腔通过上管嘴与上环腔相连。所述的下环腔通过下管嘴与下环腔相连。所述的中间圆柱形腔体设有折流挡板。所述的折流挡板为圆环形。所述的反应器在上封头管箱内物料进口处设置物料分布器。所述的反应器在上封头管箱、下封头管箱上设置一个物料进出口。[0018]所述的上环腔、下环腔在靠近反应管侧上的壁上设置m排圆形小孔。m为大于等于3的奇数。所述的上环道、下环道为圆形管道，在上环道、下环道上设置一个供载热体进出的接口。所述的上环道上均布n个管嘴与上环腔连接。n为大于等于2的偶数。所述的下环腔上设置k个管嘴与下环道连接。k为大于等于2的偶数。所述的下环腔与下环道连接管嘴在载热体由此流出时，向下倾斜30 45度。所述的反应器壳体内沿上下管板设置圆柱形腔体，将反应器壳体分为两部分。在圆柱形腔体与反应器壳体形成的环形通道内布置反应器列管，在该列管区域设置折流挡板。圆柱形腔体内不布置反应列管，避免载热体在壳体中心部位形成沟流，防止壳体中心部位产生的温度不均情况。所述的圆柱形腔体在与上下管板焊接处设有少量半圆形小孔。与现有技术相比，本实用新型的积极效果是(I)本实用新型的上环道、多个上环道与上环腔连接管嘴，下环道、多个下环道与下环腔连接管嘴的设置，使载热体均匀进入到上、下环腔内，避免了流体在环腔内分布的不均匀性，同时避免了上环腔、下环腔壁上开孔不适造成的载热体不能均匀进入到反应器壳体内的问题；(2)本实用新型的圆柱形腔体内不设置反应列管，避免载热体在壳体中心部位形成沟流，防止壳体中心部位产生的温度不均情况。
图1 一种气固催化反应的固定床反应器结构主视不意图；图2 —种气固催化反应的固定床反应器结构俯视不意图；图3圆柱形腔体壁上下端开孔示意图；图4上环腔、下环腔开孔示意图；图5A折流板示意图一；图5B折流板示意图二 ；附图中的标号分别为I物料分布器，2上封头管箱，3上管板，4上环腔，5上管嘴，6上环腔，7中间圆柱形腔体，8折流挡板，9反应管，10壳体，11下环腔，12下管嘴，13下环腔，14下管板，15下封头管箱，16半圆形小孔。
具体实施方式以下提供本实用新型一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器的具体实施方式
。请参见附图1-5，一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其壳体10内沿上下管板设置圆柱形腔体，其包含上封头管箱2，中间圆柱形腔体7以及下封头管箱15 ;上封头管箱、下封头管箱与上管板3、下管板14焊接连接。所述的反应器在圆柱形腔体与壳体形成的环腔内设置反应管，所述的反应管9与上管板、下管板密封连接。[0038]所述的上管板、下管板与反应器壳体焊接连接。所述的反应器壳体外壁上设置半圆形上环腔4、下环腔11。所述的上环腔4通过上管嘴5与上环腔6相连。所述的下环腔11通过下管嘴12与下环腔13相连。所述的中间圆柱形腔体设有折流挡板8。所述的折流挡板为圆环形。所述的反应器在上封头管箱内物料进口处设置物料分布器I。所述的圆柱形腔体在与上下管板焊接处设有少量半圆形小孔16。实施例1反应器气体由上管箱物料入口经进料分布器进入到反应器，通过反应管反应并吸收热量后经下管箱物料出口出反应器。气相载热体经上环道进口进入到上环道内，在上环道内经过多个上环道与上环腔连接管嘴进入到上环腔内，实现载热体的第一次均匀分布。进入到上环腔内的气相载热体通过上环腔内壁上的小孔进入到反应器壳程内，实现载热体均匀的进入到反应器壳程内。反应器中间圆柱形腔体使反应器中心部位未设置反应管，避免载热体从上环腔各个方向进入到壳体后在壳体中心部位形成沟流，防止壳体中心部位产生的温度不均情况。圆柱形腔体上下端的半圆形小孔减小了腔体内外的温差，避免圆柱形腔体的热胀冷缩。载热体在反应器内折流板的作用下，呈现S形流动，增强载热体与反应管的传热。载热体供完热量后，经过下环腔内壁上的小孔均匀的进入到下环腔内，避免壳体内载热体流道的不均匀性。下环腔内的载热体经过多个下环腔与下环道连接管嘴进入到下环道，再经过下环道出口流出。下环腔与下环道连接管嘴可向下倾斜30 45度，避免反应器壳程内积液，防止反应器下端换热不均匀。实施例2反应器气体由上管箱物料入口经进料分布器进入到反应器，通过反应管反应产生热效应后经下管箱物料出口出反应器。液相载热体经下环道进口进入到下环道内，在下环道内经过多个下环道与下环腔连接管嘴进入到下环腔内，实现载热体的第一次均匀分布。进入到下环腔内的载热体通过下环腔内壁上的小孔进入到反应器壳程内，实现载热体均匀的进入到反应器壳程内。反应器中间圆柱形腔体使反应器中心部位未设置反应管，避免载热体从下环腔各个方向进入到壳体后在壳体中心部位形成沟流，防止壳体中心部位产生的温度不均情况。圆柱形腔体上下端的半圆形小孔减小了腔体内外的温差，避免圆柱形腔体的热胀冷缩。载热体在反应器内折流板的作用下，呈现S形流动，增强载热体与反应管的传热。载热体供完热量后，经过上环腔内壁上的小孔均匀的进入到上环腔内，避免壳体内载热体流道的不均匀性。上环腔内的载热体经过多个上环腔与上环道连接管嘴进入到上环道，再经过上环道出口流出。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其包含壳体，其特征在于，其壳体内沿上下管板设置圆柱形腔体，其包含上封头管箱以及下封头管箱；上封头管箱、下封头管箱分别与上管板、下管板焊接连接。
2.如权利要求1所述的一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其特征在于，所述的反应器在圆柱形腔体与壳体形成的环腔内设置反应管，反应管与上管板、下管板密封连接。
3.如权利要求1所述的一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其特征在于，所述的上管板、下管板与反应器壳体焊接连接。
4.如权利要求1所述的一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其特征在于，所述的反应器壳体外壁上设置半圆形上环腔、下环腔。
5.如权利要求1所述的一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其特征在于，所述的反应器在上封头管箱内物料进口处设置物料分布器。
6.如权利要求1所述的一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其特征在于，所述的反应器在上封头管箱、下封头管箱上设置一个物料进出口。
专利摘要本实用新型涉及一种壳体内设置圆柱形腔体的固定床反应器，其壳体内沿上下管板设置圆柱形腔体，其包含上封头管箱，中间圆柱形腔体以及下封头管箱；上封头管箱、下封头管箱分别与上管板、下管板焊接连接；所述的反应器在圆柱形腔体与壳体形成的环腔内设置反应管，反应管与上管板、下管板密封连接。本实用新型的上环道与上环腔连接管嘴，下环道与下环腔连接管嘴的设置，使载热体均匀进入到上、下环腔内，避免了流体在环腔内分布的不均匀性，同时避免了上下环腔壁上开孔不适造成的载热体不能均匀进入到反应器壳体内的问题；圆柱形腔体内不设置反应列管，避免载热体在壳体中心部位形成沟流，防止壳体中心部位产生的温度不均情况。
文档编号B01J8/06GK202823316SQ20122014109
公开日2013年3月27日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者郭建全, 丁宝维, 张梦华, 杨鹏, 范丛峰, 王者龙 申请人:华东理工大学工程设计研究院有限公司