分配器和包含该分配器的下流式催化反应器的制作方法

本发明涉及一种分配器和包含该分配器的下流式催化反应器。

本申请要求了基于2015年08月28日提交的韩国专利申请第10-2015-0121688号的优先权的权益，其公开内容以整体引用的方式并入本文中。

背景技术：

通常，下流式催化反应器涉及气液混合过程。在这种过程中，液相与气相或蒸汽相混合，并且当混合物经过反应器中的固体填充床时，反应发生。在反应器中，在接触固相催化剂填充床之前，必须使气相和液相适当地混合并均匀分配。

图1为显示了常规下流式催化反应器(10)的概念图。

反应器(10)包括具有入口(11)的壳体(12)、布置在壳体(12)中的分散盘(20)和设置在分散盘(20)中的多个分配器(30)。

这里，分散盘(20)具有多个可使液相通过的孔。

另外，分配器(30)包括气道(31)和设置成用以围绕气道(31)的盖(32)。气道(31)具有圆柱形结构，该圆柱形结构具有中空部分，气相可以通过上部进入该中空部分。而且，气体经过气道(31)与盖(32)之间的空间，并且经气道(31)流下分散盘(20)。另一方面，当分散盘(20)上的液位变高时，气道(31)的入口会堵塞，气体不能经气道(31)流下分散盘(20)。因此，存在分配和分散效率降低的问题。

技术实现要素：

技术问题

本发明要解决的问题是提供一种具有高混合和分配效率的分配器和包括该分配器的下流式催化反应器。

技术方案

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种分配器，包括：内侧降液管，其具有第一流动空间；外侧降液管，其被设置用以围绕所述内侧降液管的至少部分区域并且具有与所述内侧降液管的第一流动空间隔开的第二流动空间；以及盖，其具有多个狭槽并且安装在所述内侧或外侧降液管上以使穿过所述狭槽的流体能够流入所述第一流动空间和所述第二流动空间中的至少一个流动空间。

此外，根据本发明的另一个方面，提供了一种下流式催化反应器，其包括：具有入口的壳体；分散盘，其布置在所述壳体的内部并且具有多个流通孔；以及多个分配器，其安装在所述分散盘上。

各个分配器包括：内侧降液管，其具有第一流动空间；外侧降液管，其设置为用以围绕所述内侧降液管的至少部分区域并且具有与所述内侧降液管的第一流动空间隔开的第二流动空间；以及盖，其具有多个狭槽并且安装在所述内侧降液管上以使穿过所述狭槽的流体能够流入所述第一流动空间和所述第二流动空间中的至少一个流动空间。

此外，当液-气混合物被供应到所述下流式催化反应器中的壳体中时，流过所述狭槽的气体流入所述第一流动空间，并且根据所述分散盘上的液位穿过所述狭槽的气体或液体流入所述第二流动空间。

有益效果

如上所述，涉及本发明的一个实施方式的分配器和包括所述分配器的下流式催化反应器具有高的混合效率和分配效率。

附图说明

图1为显示了常规下流式催化反应器的概念图。

图2为显示了涉及本发明的一个实施方式的分配器的概念图。

图3为图2所示的分配器的横截面图。

图4为图2所示的分配器的分解透视图。

图5和图6为用于解释涉及本发明的分配器的一个运行状态的概念图。

图7为图2所示的分配器的模拟结果。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的一个实施方式的分配器和包括该分配器的下流式催化反应器。

此外，不论是否使用附图标记，相同或相应的部件被赋予相同或相似的附图标记，并且将省略重复的说明，并且为了便于解释，可以放大或者缩小所示的各个构件的尺寸和形状。

图2为显示了涉及本发明的一个实施方式的分配器的概念图，图3为图2所示的分配器的横截面图，以及图4为图2所示的分配器的分解透视图。

图5和6为用于解释涉及本发明的分配器的一个运行状态的概念图，以及图7为图2所示的分配器的模拟结果。

涉及本发明的一个实施方式的下流式催化反应器包括：具有入口(11)(见图1)的壳体(12)(见图1)；和分散盘，其布置在壳体(12)(见图1)的内部并且具有多个流通孔(21)；以及多个分配器(100)，其安装在分散盘(20)上。

涉及本发明的一个实施方式的分配器(100)包括内侧降液管(110)和外侧降液管(120)，以及盖(130)。

内侧降液管(110)具有第一流动空间(111)。内侧降液管(110)具有第一直径和第一高度。另外，内侧降液管(110)具有中空的圆柱形状。此外，第一流动空间(111)设置成使得两个端部各自沿着内侧降液管(110)的高度方向开口。

外侧降液管(120)设置成围绕内侧降液管(110)的至少部分区域。这里，外侧降液管(120)设置成具有比所述第一直径更大的第二直径和比所述第一高度更低的第二高度。外侧降液管(120)具有与第一流动空间(111)隔开的第二流动空间(121)。第二流动空间(121)可以被限定为内侧降液管(110)的外周表面与外侧降液管(120)的内周表面之间的空间。例如，第一流动空间(111)可以具有圆形横截面，以及第二流动空间(121)可以具有环形横截面。另外，外侧降液管(120)具有中空的圆柱形状。此外，第二流动空间(121)设置成使得两个端部各自沿着外侧降液管(120)的高度方向开口。

而且，内侧降液管(110)和外侧降液管(120)可以布置为使得各自的中心轴线同轴定位。

盖(130)具有多个狭槽(131)。在一个实施例中，多个狭槽(131)可以分别沿着盖(130)的圆周方向设置。而且，狭槽(131)中的每一个可以沿着盖(130)的高度方向延伸。本文中盖(130)的高度方向和降液管(110，120)的高度方向用于表示相同的方向。

盖(130)可以安装在内侧降液管(110)或外侧降液管(120)上。在此结构中，盖(130)安装在内侧降液管(110)或外侧降液管(120)上以使得经过狭槽(131)的流体可以流入第一流动空间(111)或第二流动空间(121)中的至少一个流动空间。

例如，当盖(130)安装并固定至内侧降液管(110)时，分配器(100)可以包括用于固定盖(130)和内侧降液管(110)的第一固定元件(150)。第一固定元件(150)可以设置在多个元件中。例如，第一固定元件(150)可以具有如同栏杆的形状，并且沿着内侧降液管(110)的圆周方向以规则间隔(例如，90°)连接盖(130)和内侧降液管(110)。此时，第一固定元件(150)可以设置为以间隔状态固定盖(130)和内侧降液管(110)。

另外，分配器(100)可以包括用于固定内侧降液管(110)和外侧降液管(120)的第二固定元件(160)。第二固定元件(160)可以设置在多个元件中。例如，第一固定元件(150)可以具有如同栏杆的形状，并且沿着内侧降液管(110)的圆周方向以规则间隔(例如，90°)连接内侧降液管(10)和外侧降液管(120)。此时，第二固定元件(160)可以设置为以间隔状态固定内侧降液管(110)和外侧降液管(120)。

另外，盖(130)可以布置成分别围绕外侧降液管(120)以及内侧降液管(110)的至少部分区域。

另一方面，内侧降液管(120)可以布置为在高度方向上穿透分散盘(20)。并且，外侧降液管(120)可以安装在分散盘(20)上。并且，内侧降液管(110)可以布置为位于分散盘(20)上的内侧降液管(110)的高度高于外侧降液管(120)的高度。

狭槽(131)沿着盖(130)的高度方向形成。而且，多个狭槽(131)可以沿着盖(130)的圆周方向以规则间隔形成。各个狭槽(131)可以沿着盖(130)的高度方向延伸。外部流体可以经过狭槽(131)引入盖(130)中，然后引入的流体可以进入内侧降液管(110)的第一流动空间(111)和外侧降液管(120)的第二流动空间(121)中的至少一个流动空间。另外，优选的是，狭槽(131)设置为从盖(130)的下端开口至内侧降液管(110)与外侧降液管(120)之间的高度。此外外盖(130)可以布置为使得下端与分散盘(20)间隔开。

分配器(100)具有连接狭槽(131)和第一流动空间(111)的第一流动通道以及连接狭槽(131)和第二流动空间(121)的第二流动通道。在这里，基于狭槽(131)的具体位置，所述第一流动通道可以形成为比所述第二流动通道的长度更长。

参照图5和6，当液-气混合物被供应到所述壳体中时，液体积聚在分散盘(20)上，并且分散盘(20)上的液位能够升高。

参照图5，当分散盘(20)上的液位(w1)低于外侧降液管(120)的高度时，气体(g)经过第一流动通道(参见g1)和第二流动通道(参见g2)中的至少一个流下分散盘(20)。

参照图6，当液-气混合物被供应到所述壳体中并且分散盘(20)上的液位(w2)高于外侧降液管(120)的高度时，气体经过第一流动通道(参见g1)流下分散盘(20)，并且液体经过第二流动通道(参见l2)流下分散盘(20)。具体而言，当分散盘(20)上的液位(w2)高于外侧降液管(120)的高度且低于内侧降液管(120)的高度时，气体经过第一流动通道(参见g1)流下分散盘(20)，并且液体经过第二流动通道(参见l2)流下分散盘(20)。

当然，当液-气混合物被供应到所述壳体中并且分散盘(20)上的液位(w2)高于内侧降液管(120)的高度时，液体将经过所述第一流动通道和第二流动通道流下分散盘(20)。

另一方面，未解释的符号l1表示经过分散盘(20)的流通孔(21)落下分散盘(20)的液流。

综上，当将液-气混合物被供应到所述壳体中时，下流式催化反应器设置为使得穿过狭槽(131)的气体流入第一流动空间(111)，并且使得根据分散盘(20)上的液位穿过狭槽(131)的气体或液体流入第二流动空间(121)。

如上所述的本发明的优选实施例是为了示例性目的而公开的，其中具有本发明的普通知识的本领域技术人员可以在本发明的构思和范围内进行各种修正、修改和添加，并且应当认为该修正、修改和添加落入下列权利要求的范围内。

工业应用性

涉及本发明的一个实施方式的分配器和包含该分配器的下流式催化反应器具有高的混合效率和分配效率。