专利名称：一种氨合成催化剂性能试验的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化工气体合成试验的装置，特别涉及氨合成催化剂性能试验的装置。
技术背景氨的合成是利用氢气0 )和氮气(拟)作为原料气体，在一定的温度、压力和催化剂作用下反应生成。由于催化剂价值高，当需要了解、掌握某种催化剂尤其是新研发的催化剂的性能——主要是化学反应的转化率时，必须通过一种装填催化剂量不大的试验装置来完成。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种氨合成催化剂化学反应的转化率性能试验的装置。本实用新型的方案是由外筒体、内测体、上下盲板法兰、透镜垫、测温套管、若干个管路组成，外筒体为管状体，两端头内圆车制有导角且外圆固定有法兰盘，盲板法兰也设置有对应的内圆导角，上下盲板法兰分别通过压合双头导角管状体的透镜垫与外筒体法兰盘固定连接；内测体由上下封盖、上下催化剂筐、上下换热器、中隔板组成，上下封盖外圆分别均布三个径向凸台动配合套合在外筒体内圆壁上，下盲板法兰上表面透镜垫内空之间均布固定有对应于下封盖三个径向凸台的支撑脚；换热器管状内筒体底部固定一个均布多孔的下圆盘，腔内上部为空腔圆盘体，空腔圆盘体下表面设置有对应于下圆盘均布的多孔，两者对应均布的多孔之间固定套合若干根换热管，空腔圆盘体中央设置有一个轴套体，下圆盘与空腔圆盘体之间设置有三层间隔的分流板，上下分流板外径小于中分流板，中分流板直径小于内筒体内径，三块分流板设置有让换热管穿过的通孔，中分流板中央设置有大通孔，三块分流板由三根纵立钢筋实施固定；催化剂筐由管状内筒体底部固定一个均布有若干小孔的圆底板及动配合套在圆底板上方内筒体内壁的多孔圆形压板组成，多孔圆形压板与圆底板之间放置催化剂，在三个支撑脚上自下而上同轴心线叠放有下封盖、短管状垫套、下换热器、下催化剂筐、上换热器、上催化剂筐、上封盖，在下催化剂筐上部内壁上均布设置有三个小凸台，中隔板外圆动配合套在下催化剂筐内壁上并安放在三个小凸台上，中隔板中央通孔内套合固定有中心管，该中心管上端口动配合套在上换热器下圆盘对应设置的中央通孔中；测温套管自上而下穿过上盲板法兰、上封盖、上催化剂筐、上换热器，止位于下催化剂筐的圆底板上表面，热电偶套合在测温套管中；若干个管路分布为上盲板法兰套合固定有c进气管，下盲板法兰上套合固定f出气管，a管、b管、d管分别穿过上透镜垫后折弯，a管内端口穿过上催化剂筐上方的内筒体筒壁与一个冷气环管连通，冷气环管下方环周设置有若干个气孔，b管内端口套合固定在上封盖设置的通孔上，d管内端口套合固定在中隔板与上换热器下圆盘之间的内筒体筒壁通孔上，e管、g管、h管分别穿过下透镜垫后折弯，e管穿过下封盖、下换热器下圆盘，其内端口套合固定在下换热器空腔圆盘体下表面通孔上，g管穿过下封盖，其内端口套合固定在下换热器下圆盘上，h管内端口套合固定在下封盖通孔上，一根导管下端口套合固定在上换热器空腔圆盘体上表面通孔上，其上端口穿过上催化剂筐的多孔圆形压板对应孔；e管的外端口分别与b管外端口、d管外端口管路连通，f管外端口与h管外端口管路连通。本实用新型的优点在于通过优化设计使该装置结构紧凑、催化剂装填量小，内热循环热交换节能，节省了装置的投资。提供数据检测转化率，提高生产线上的催化剂优化应用。
附图为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的结构其特征在于由外筒体1、内测体、上下盲板法兰4、透镜垫2、测温套管6、若干个管路组成，外筒体1为管状体，两端头内圆车制有导角且外圆固定有法兰盘3，盲板法兰4也设置有对应的内圆导角，上下盲板法兰4分别通过压合双头导角管状体的透镜垫2与外筒体1法兰盘3固定连接；内测体由上下封盖、上下催化剂筐9、12、上下换热器10、15、中隔板19组成，上下封盖外圆分别均布三个径向凸台动配合套合在外筒体1内圆壁上，下盲板法兰4上表面透镜垫2内空之间均布固定有对应于下封盖三个径向凸台的支撑脚17 ；换热器管状内筒体底部固定一个均布多孔的下圆盘，腔内上部为空腔圆盘体，空腔圆盘体下表面设置有对应于下圆盘均布的多孔，两者对应均布的多孔之间固定套合若干根换热管14，空腔圆盘体中央设置有一个轴套体，下圆盘与空腔圆盘体之间设置有三层间隔的分流板，上下分流板外径小于中分流板，中分流板直径小于内筒体内径，三块分流板设置有让换热管14穿过的通孔，中分流板中央设置有大通孔，三块分流板由三根纵立钢筋实施固定；催化剂筐由管状内筒体底部固定一个均布有若干小孔的圆底板及动配合套在圆底板上方内筒体内壁的多孔圆形压板18组成，多孔圆形压板18与圆底板之间放置催化剂，在三个支撑脚17上自下而上同轴心线叠放有下封盖、短管状垫套20、下换热器15、下催化剂筐12、上换热器10、上催化剂筐9、上封盖，在下催化剂筐12上部内壁上均布设置有三个小凸台，中隔板19外圆动配合套在下催化剂筐12内壁上并安放在三个小凸台上，中隔板19中央通孔内套合固定有中心管11，该中心管11上端口动配合套在上换热器10下圆盘对应设置的中央通孔中；测温套管6自上而下穿过上盲板法兰4、上封盖、上催化剂筐9、上换热器10，止位于下催化剂筐12的圆底板上表面，热电偶13套合在测温套管6中；若干个管路分布为上盲板法兰4套合固定有c进气管，下盲板法兰4上套合固定f出气管，a管、b管、d管分别穿过上透镜垫2后折弯，a管内端口穿过上催化剂筐9上方的内筒体筒壁与一个冷气环管7连通，冷气环管7下方环周设置有若干个气孔，b管内端口套合固定在上封盖设置的通孔上，d管内端口套合固定在中隔板19与上换热器10下圆盘之间的内筒体筒壁通孔上，e管、g管、h管分别穿过下透镜垫2后折弯，e管穿过下封盖、下换热器15下圆盘，其内端口套合固定在下换热器15空腔圆盘体下表面通孔上，g管穿过下封盖，其内端口套合固定在下换热器15下圆盘上，h管内端口套合固定在下封盖通孔上，一根导管8下端口套合固定在上换热器10空腔圆盘体上表面通孔上，其上端口穿过上催化剂筐9的多孔圆形压板18对应孔；e管的外端口分别与b管外端口、d管外端口管路连通，f管外端口与h管外端口管路连通。选择GB6479标准的高压管能够承受32MPa压力，上、下端加工螺牙和密封面后，与透镜垫2、高压法兰盘3及高压盲板法兰4配合，通过高压螺栓5形成密封结构。内筒体外壁设置有保温层16。各管均采用软管，压板用于压住催化剂，板上多孔用于通气。工艺流程低温原料气N2和H2从c管进入设备后，沿着多层叠放的内筒体与外筒体1之间缝隙向下流动，目的是吸收内件散发出来的热量氨合成的化学反应会产生大量热量，使低温原料气被加热，保证了外筒体1金属不会超温，并从f管流出；再从h管进入下换热器15下端的管程，顺着下换热管14内向上流动，与管外合成气间接交换热量后，从e管流出；在设备外分两路分别从b管和d管再次进入设备内部，其中d管的气体进入上换热器10下端的管程，顺着上换热管14内向上流动，通过吸收上催化剂筐9产生的反应热后，从导管8流到上催化剂筐9上面，与a管和b管进入的气体混合，a管进入的低温原料气作为调节混合气温度使用；混合气通过上催化剂筐9时，大部分N2和H2发生反应并产生热量，而后从上换热器10空腔圆盘体中央轴套体孔中进入上换热器10的上换热管14外，与d管进入的气体间接换热后，从中心管11进入下催化剂筐12，混合气中未反应的N2和H2继续在此反应生成合成气主要成分为氨气并放热，再进入下换热器15的换热管14外，与h管进入的气体换热，最终从g管流出。从g管流出的气体进行取样分析，即可得出化学反应的转化率，从而了解和掌握催化剂的性能。
权利要求1. 一种氨合成催化剂性能试验的装置，其特征在于由外筒体(1)、内测体、上下盲板法兰G)、透镜垫O)、测温套管(6)、若干个管路组成，外筒体(1)为管状体，两端头内圆车制有导角且外圆固定有法兰盘(3)，盲板法兰(4)也设置有对应的内圆导角，上下盲板法兰(4)分别通过压合双头导角管状体的透镜垫O)与外筒体(1)法兰盘(3)固定连接；内测体由上下封盖、上下催化剂筐(9)、(12)、上下换热器(10)、(15)、中隔板(19)组成，上下封盖外圆分别均布三个径向凸台动配合套合在外筒体(1)内圆壁上，下盲板法兰(4)上表面透镜垫O)内空之间均布固定有对应于下封盖三个径向凸台的支撑脚(17)；换热器管状内筒体底部固定一个均布多孔的下圆盘，腔内上部为空腔圆盘体，空腔圆盘体下表面设置有对应于下圆盘均布的多孔，两者对应均布的多孔之间固定套合若干根换热管(14)，空腔圆盘体中央设置有一个轴套体，下圆盘与空腔圆盘体之间设置有三层间隔的分流板，上下分流板外径小于中分流板，中分流板直径小于内筒体内径，三块分流板设置有让换热管(14)穿过的通孔，中分流板中央设置有大通孔，三块分流板由三根纵立钢筋实施固定；催化剂筐由管状内筒体底部固定一个均布有若干小孔的圆底板及动配合套在圆底板上方内筒体内壁的多孔圆形压板(18)组成，多孔圆形压板(18)与圆底板之间放置催化剂，在三个支撑脚(17)上自下而上同轴心线叠放有下封盖、短管状垫套(20)、下换热器(1 、下催化剂筐(12)、中隔板(19)、上换热器(10)、上催化剂、上封盖，在上换热器(10)、中隔板(19)外圆直径等于内筒体外径，中隔板(19)中央通孔之间套合固定有中心管(11)，该中心管(11)上端口动配合套在上换热器(10)下圆盘对应设置的中央通孔中；测温套管(6)自上而下穿过上盲板法兰(4)、上封盖、上催化剂筐(9)、上换热器(10)，止位于下催化剂筐(1 的圆底板上表面，热电偶(1 套合在测温套管(6)中；若干个管路分布为上盲板法兰(4)套合固定有c进气管，下盲板法兰(4)上套合固定f出气管，a管、b管、d管分别穿过上透镜垫(2)后折弯，a管内端口穿过上催化剂筐(9)上方的内筒体筒壁与一个冷气环管(7)连通，冷气环管(7)下方环周设置有若干个气孔，b管内端口套合固定在上封盖设置的通孔上，d管内端口套合固定在中隔板(19)与上换热器(10)下圆盘之间的内筒体筒壁通孔上，e管、g管、h管分别穿过下透镜垫( 后折弯，e管穿过下封盖、下换热器(1 下圆盘，其内端口套合固定在下换热器(1 空腔圆盘体下表面通孔上，g管穿过下封盖，其内端口套合固定在下换热器(1 下圆盘上，h管内端口套合固定在下封盖通孔上，一根导管(8)下端口套合固定在上换热器(10)空腔圆盘体上表面通孔上，其上端口穿过上催化剂筐(9)的多孔圆形压板(18)对应孔；e管的外端口分别与b管外端口、d管外端口管路连通，f管外端口与h管外端口管路连通。
专利摘要一种氨合成催化剂性能试验的装置，涉及化工气体合成试验的装置。结构由外筒体、内测体、上下盲板法兰、透镜垫、测温套管、若干个管路组成，上下盲板法兰、透镜垫、外筒体固定连接；内测体由上下封盖、上下催化剂筐、上下换热器、中隔板组成，换热器由内筒体下圆盘、带轴套体的空腔圆盘体、三层分流板组成，催化剂筐由内筒体、多孔圆底板及多孔圆形压板组成，自下而上叠放有下封盖、短管状垫套、下换热器、下催化剂筐、上换热器、上催化剂、上封盖，下催化剂内的中间隔板的中心管套在上换热器下圆盘通孔中；测温套管自上而下止位于下催化剂筐的圆底板上表面，各管路使原料在各换热器、催化剂筐之间回流。催化剂装填量小，内热循环热交换节能。
文档编号G01N31/10GK202305496SQ201120381180
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者欧建明 申请人:智胜化工股份有限公司