专利名称：一种组合床多功能反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种组合床多功能反应器，特别涉及一种焦炉煤气净化的组合床多功能反应器，属于化工技术领域。
背景技术：
在现有的气体净化处理过程中，为了达到较好的净化效果，在对气体中的有害物质进行深度净化处理时，往往需要采用多个净化设备串联的方式实现初级、深度的多级净化。例如，在对煤气化产生的煤气进行脱硫处理时，常采用多级串联的方式对煤气中的硫化氢进行深度净化。中国专利文献CN1068356A就公开了一种高温煤气二步脱硫法，包括采用填充初级脱硫剂的脱硫装置和填充精细脱硫剂的精细脱硫装置，在650°C、反应空速2000hr-l状态下，对高温煤气进行二步脱硫，经二步脱硫后的高温煤气中硫化氢浓度<lppm。上述技术中，通过采用初级脱硫装置和精细脱硫装置串联的方式，首先利用初级脱硫装置对煤气进行粗脱硫处理，然后再利用精细脱硫装置对粗煤气进行精脱硫，使得高温煤气中硫化氢浓度降到Ippm以下，达到精脱硫的目的。但是，上述技术中，由于采用多个装置串联的方式对煤气进行精脱硫，而多个装置串联的方式一方面会加大设备成本，而且不同装置之间的操作平稳也是需要重点考虑的问题，另一方面多个装置串联也需要很大的占地面积。为了解决上述技术问题，中国专利文献CN1101760273A公开了一种多层式沼气脱硫器，包括一单室的脱硫本体，在脱硫本体的下部放置支架将脱硫本体支撑，所述的脱硫本体内设置有二层或多层的脱硫层，所述脱硫层中放置用于脱硫的氧化铁等脱硫剂。上述技术中，未经脱硫的沼气从脱硫器的底端进入设置有多层脱硫剂的脱硫器中，向上依次经过多层的脱硫剂脱硫后，即可实现在一个脱硫器中完成多次脱硫作业，达到对沼气的精脱硫处理的目的。但是，工业生产过程中产生的气体中除硫化氢外往往还会含有其它不同的有害物质，例如，有机硫、粗笨、氯等。本领域技术人员在对待净化气中的一种物质进行初级、深度净化处理时，采用内部设置有多层净化剂床层的净化装置即可实现对该物质的深度净化处理，而针对不同的有害物质分别进行初级、深度的多级净化时，往往还需要采用将设置有多层净化剂床层的净化装置串联来实现对不同污染物的深度净化处理，而采用多个装置串联的方式对不同气体进行初级、深度净化时，同样会导致多装置串联时存在的技术问题，即设备成本大、不同装置之间的操作平稳性差以及多个装置串联也需要很大的占地面积的问题。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是现有技术中采用多台串联方式对气体中不同有害物质进行深度净化处理时，存在设备成本较高、连接稳定性差以及占用空间也较大的问题，进而提供一种组合床多功能反应器。[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种组合床多功能反应器，包括同轴设置的内壳体和外壳体，所述内壳体的内部为第一反应区，所述内壳体的外壁与所述外壳体的内壁之间形成的空间为第二反应区，所述第一反应区和所述第二反应区低端连通；在所述第一反应区内，从上至下依次设置有至少两个反应床层，在所述第二反应区内从下至上依次设置有至少三个反应床层；所述内壳体上设置有待净化气体进口，与待净化气体进口密封连接设置有进气管，所述进气管贯通所述外壳体并延伸至所述外壳体外部；所述外壳体上设置有净化气体出口。所述内壳体的顶部向上延伸贯穿所述外壳体的顶端设置，且所述内壳体的外壁与所述外壳体的顶端呈密封连接；所述待净化气体进口设置于所述内壳体的顶部。在所述待净化气体进口与所述内壳体上部反应床层之间设置有气体分布器。在所述第二反应区内至少一个反应床层的上部设置至少一个添加剂喷淋装置。所述净化气体出口设置于所述外壳体的上部。在所述外壳体的上部还设置有净化剂装卸口。在所述外壳体下部还设置有排出口。本实用新型技术方案相比现有技术具有如下优点:(I)本实用新型所述组合床多功能反应器，通过设置同轴的内壳体和外壳体，将所述反应器分为中央筒式的第一反应区和置于外层的环形的第二反应区，所述两个反应区在一个反应器内实现串联操作，使用时可以分别在第一反应区的多个反应床层上和第二反应区的多个反应床层上添加不同的净化剂，以达到对不同污染物进行深度处理的目的。本实用新型所述组合床多功能反应器代替了现有技术中需要两个以上反应器串联操作以对不同污染物进行深度净化处理，具有结构简单、设备成本低且节省空间的优点。(2)本实用新型所述组合床多功能反应器，进一步地在所述待净化气体进口与内壳体上部的反应床层之间还设置有气体分布器，以促进气体的均匀分配，保证气体与催化剂或净化剂之间的反应能顺利进行，同时还可以防止高速气流对床层的冲刷作用；更进一步地，还可以在第二反应区内的至少一个反应床层上加装至少一个液态反应添加剂喷淋装置，将添加剂直接喷淋在该床层内，可以大大加速该床层的反应过程。
为了使本实用新型的内容更容易被理解，本实用新型将结合以下附图和具体实施方式
对本实用新型的内容进行进一步的说明；图1为本实用新型所述组合床多功能反应器的结构示意图；图2为本实用新型所述带有气体分布器和添加剂喷淋装置的组合床多功能反应器的结构示意图；其中，附图标记为:1.内壳体；2.外壳体；3.待净化气体进口 ；4.净化气体出口 ；5.净化剂装卸口 ；6.排出口 ；7.第一反应床层；8.第二反应床层；9.第三反应床层；10.第四反应床层；
11.第五反应床层；12.气体分布器；13.添加剂喷淋装置。
具体实施方式
以下结合实施例，对本实用新型作进一步具体描述，但不局限于此。本实施例所述组合床多功能反应器，如图1所示，从图中可以看到，该反应器包括同轴设置的内壳体I和外壳体2，所述内壳体I的内部形成第一反应区，所述内壳体I的外壁与所述外壳体2的内壁之间形成的环形空间为第二反应区，所述第一反应区和所述第二反应区低端连通，优选将所述内壳体I下方的端部设置为非封闭式的，这样第一反应区与第二反应区通过内壳体I底部的敞口处相连通；所述内壳体I的顶部可以低于所述外壳体2的顶部，也可以与所述外壳体2的顶部相重合，还可以高于所述外壳体2的顶部，本实施例中优选所述内壳体I的顶部高于所述外壳体2的顶部，内壳体I的外壁与外壳体2的顶盖密封连接；在所述第一反应区内从上至下依次设置至少两个反应床层，在不同的反应床层上添加同一种气体净化剂，例如脱硫剂、脱砷剂或含氯污染物的净化剂等，以达到对待处理气体中同一污染物进行深层净化处理的目的。在第一反应区内，通常对待净化气体中含有的主要污染物进行深度净化处理，因此优选在第一反应区的不同反应床层上添加对主要污染物进行净化的净化剂。在本实施例中，优选在第一反应区内从上至下依次设置第一反应床层7和第二反应床层8，在每个反应床层上均添加对气体进行脱硫处理的脱硫剂，所述脱硫剂为市售的任何脱硫剂，本实施例中选择CDS-200型脱硫剂；在所述第二反应区内从下至上依次设置至少三个反应床层，根据待净化气中含有的除主要污染物之外的其它污染物的浓度，在第二反应区内的不同的反应床层上可以添加相同种类的净化剂，也可以添加不同种类的净化剂，当待净化气体中其它某一种污染物的含量较高时，在第二反应区的至少两个反应床层上添加该污染物的净化剂，以达到对其进行深度净化的目的，在第二反应区的剩余反应床层上添加针对剩余的污染物进行处理的净化剂；在本实施例中，优选在第二反应区内从下至上依次设置三个反应床层，所述三个反应床层从下至上依次为第三反应床层9、第四反应床层10和第五反应床层11，通过净化剂装卸口 5在第三反应床层9和第四反应床层10上添加对气体进行脱砷处理的净化剂1#，在第五反应床层11上添加对气体进行脱氯处理的净化剂2#，所述净化剂1#、2#均为市售净化齐U，本实施例中，脱砷净化剂1#为三聚环保公司生产的市售型号为STAS-3的脱砷剂，脱氯净化剂2#为三聚环保公司生产的市售型号为JX-5B的脱氯剂；在第二反应区内装填净化剂时，可以通过组装所述组合床多功能反应器时装填所述净化剂，这样该反应器为一次成型、一次使用的组合床多功能反应器；当然，为了使所述组合床多功能反应器能够多次利用，也可以在外壳体2上部设置净化剂装卸口 5，通过所述净化剂装卸口 5在所述反应床层上添加所需净化剂或卸载失效的净化剂。所述内壳体I上设置有待净化气体进口 3，与待净化气体进口 3密封连接设置有进气管，所述进气管贯通所述外壳体2并延伸至所述外壳体外部；所述待净化气体进口 3可以设置在内壳体I的顶部或侧壁，在本实施例中待净化气体进口 3优选设置在所述内壳体I的顶部；所述外壳体2上设置有净化气体出口 4，在本实施例中优选在所述外壳体的上部设置净化气体出口 ；此外，在所述外壳体2的下部还可以设置有排出口 6，当然也可以不设置该排出口 6，在本实施例中优选在所述外壳体2的下部设置排出口 6。本实施例在使用时，首先污染气体通过待净化气体进口 3进入第一反应区内，在第一反应区内，污染气体从上至下依次通过第一反应床层7上的脱硫剂和第二反应床层8上的脱硫剂进行脱硫处理，经脱硫处理后的气体从第一反应区底部进入第二反应区内，在第二反应区内，从下至上依次通过设置在第三反应床层9和第四反应床层10上的净化剂1#对气体进行脱硫醇处理，设置在第五反应床层11上的净化剂2#对气体进行脱氯处理，经三层净化处理后的净化气体通过净化气体出口 4排出，净化处理过程中产生的废液通过排出口 6排出。本实用新型所述组合床多功能反应器实现了在一个反应器内脱除多种污染物的目的。作为优选地实施方式，本实用新型所述组合床多功能反应器在本实施例中，如图2所示，优选在所述待净化气体进口 3与所述内壳体I内的上部反应床层之间设置气体分布器12，所述气体分布器12可以促进气体的均匀分配，保证气体与催化剂或净化剂之间的反应能顺利进行，同时还可以防止高速气流对床层的冲刷作用；在所述第二反应区内在至少一个反应床层的上部设置至少一个添加剂喷淋装置13，在本实施例中优选在第三反应床层9的上部对称设置两个添加剂喷淋装置13，所述添加剂喷淋装置13可以对第三反应床层9上补充添加液态添加剂，补充的液态添加剂与所对应床层上的催化剂所起的作用相同，即为液态的脱砷净化剂，这样可以大大加速该床层的脱砷的反应速度，以提高该床层对气体的净化能力。本实施例在使用时，污染气体通过待净化气体进口进入后，首先经过气体分布器12对气体进行均匀分配，经均匀分配后的气体继续下行从上至下依次经过第一反应床层7和第二反应床层8上的脱硫剂进行脱硫净化处理，经脱硫处理后的气体从第一反应区底部进入第二反应区底部，依次经第三反应床层9上的净化剂1#以及经添加剂喷淋装置13补充的液态脱砷净化剂对气体进行脱砷处理，然后再经第四反应床层10上的净化剂1#对气体进行脱砷深度净化处理，最后经第五反应床层11上的净化剂2#对气体进行脱氯处理，经三层净化处理后的净化气体通过净化气体出口 4排出，净化处理过程中产生的凝液通过排出口 6排出。本实用新型所述组合床多功能反应器，实现了在一个反应器内对多种污染物进行深度净化的目的，具有污染物脱除效率高、设备简单成本低以及节省空间的优点。此外，本实用新型所述组合床多功能反应器也适用于烃类物质的精制过程。含有不同杂质的烃类原料经过各个床层与不同的净化剂或催化剂进行反应后，最终可得到所期望的产品。虽然本实用新型已经通过上述具体实施例进行了详细阐述，但是，本领域普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。
权利要求1.一种组合床多功能反应器，其特征在于，包括同轴设置的内壳体(I)和外壳体(2),所述内壳体(I)的内部为第一反应区，所述内壳体(I)的外壁与所述外壳体(2)的内壁之间形成的空间为第二反应区，所述第一反应区和所述第二反应区低端连通； 在所述第一反应区内，从上至下依次设置有至少两个反应床层，在所述第二反应区内从下至上依次设置有至少三个反应床层； 所述内壳体(I)上设置有待净化气体进口( 3 )，与待净化气体进口( 3 )密封连接设置有进气管，所述进气管贯通所述外壳体(2)并延伸至所述外壳体外部； 所述外壳体(2)上设置有净化气体出口(4)。
2.根据权利要求1所述组合床多功能反应器，其特征在于，所述内壳体(I)的顶部向上延伸贯穿所述外壳体的顶端设置，且所述内壳体(I)的外壁与所述外壳体(2)的顶端呈密封连接；所述待净化气体进口(3)设置于所述内壳体(I)的顶部。
3.根据权利要求1或2所述组合床多功能反应器，其特征在于，在所述待净化气体进口(3)与所述内壳体(I)内的上部反应床层之间设置有气体分布器(12)。
4.根据权利要求1或2所述组合床多功能反应器，其特征在于，在所述第二反应区内至少一个反应床层的上部设置至少一个添加剂喷淋装置(13)。
5.根据权利要求4所述组合床多功能反应器，其特征在于，所述净化气体出口(4)设置于所述外壳体(2)的上部。
6.根据权利要求5所述组合床多功能反应器，其特征在于，在所述外壳体(2)的上部还设置有净化剂装卸口(5)。
7.根据权利要求6所述组合床多功能反应器，其特征在于，在所述外壳体(2)下部还设置有排出口(6)。
专利摘要本实用新型提供一种组合床多功能反应器，属于化工技术领域。所述反应器包括同轴设置的内壳体和外壳体，所述内壳体的内部为第一反应区，所述内壳体外壁与所述外壳体内壁之间形成的空间为第二反应区，所述第一反应区和所述第二反应区低端连通；在所述第一反应区内，从上至下依次设置有至少两个反应床层，在所述第二反应区内从下至上依次设置有至少三个反应床层；所述内壳体上设置有待净化气体进口，与待净化气体进口密封连接设置有进气管，所述进气管贯通所述外壳体并延伸至所述外壳体外部；所述外壳体上设置有净化气体出口。本实用新型所述组合床多功能反应器具有结构简单、设备成本低且节省空间的优点。
文档编号C10K1/00GK202924975SQ201220567830
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者张旭之, 赖周平, 曹子臣 申请人:北京三聚创洁科技发展有限公司, 北京三聚能源净化工程有限公司