中温变换炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种中温变换炉，属于化工【技术领域】。它解决了现有技术所存在的转化反应速率较低的技术问题。它包括基座，在基座上固定有圆柱形的炉体，所述的炉体顶部具有进气管，所述的炉体底部具有出气管，所述的炉体内部具有第一支撑板，在第一支撑板上设置有第一催化剂层，所述的炉体内且位于第一支撑板的下方还设置有第二支撑板，所述的第二支撑板上设置有第二催化剂层，所述的第一催化剂层内设置有一根能让第一催化剂层中的气体通过的透气管，所述的透气管下端穿过第一支撑板，所述的出气管连通第二催化剂层。本实用新型可以显著的提高了转化的反应速率。
【专利说明】中温变换炉
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工【技术领域】，涉及一种合成氨生产过程中的气体变化炉，尤其是一种将一氧化碳转变成二氧化碳和氢气的中温变换炉。
【背景技术】
[0002]氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。合成氨的生产主要分为:原料气的制取；原料气的净化与合成。粗原料气中含有大量的C，由于CO是合成氨催化剂的毒物，所以必须进行进化处理，通常，先经过CO变换反应，使其转化为易于清除的CO2和氨合成所需要的h2。因此，CO变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。最后，少量的CO用液氨洗涤法，或是低温变换串联甲烷法加以脱除。变换工段是指CO与水蒸气反应生成CO2和H2的过程。在合成氨的工艺流程中起着非常重要的作用。
[0003]目前常用中温变换炉对CO进行变换，在催化剂的作用下，使其生成CO2和H2。但现有的中温变换炉通常都只有一层催化变换，催化不完全的气体要继续道低温变换炉中进行二次变换，反应速率较低。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种中温变换炉；解决了现有技术所存在的转化反应速率较低的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案:一种中温变换炉，包括基座，在基座上固定有圆柱形的炉体，所述的炉体顶部具有进气管，所述的炉体底部具有出气管，所述的炉体内部具有第一支撑板，在第一支撑板上设置有第一催化剂层，所述的炉体内且位于第一支撑板的下方还设置有第二支撑板，所述的第二支撑板上设置有第二催化剂层，所述的第一催化剂层内设置有一根能让第一催化剂层中的气体通过的透气管，所述的透气管下端穿过第一支撑板，所述的出气管连通第二催化剂层。
[0006]在上述的中温变换炉中，所述的炉体内且位于第一催化剂层上方还设置有一个除沫器。
[0007]在上述的中温变换炉中，所述的除沫器为孔径为100-200目的不锈钢丝网。
[0008]在上述的中温变换炉中，在第一支撑板和第二催化剂层之间的炉体上还设置有补气管。
[0009]在上述的中温变换炉中，在除沫器和第一催化剂层之间的炉体上设置有第一人孔，在第一支撑板和第二催化剂层之间的炉体上设置有第二人孔。
[0010]在上述的中温变换炉中，在第一催化剂层内的透气管管壁上密布有透气孔。
[0011]在上述的中温变换炉中，所述的补气管的位置高于透气管的下端。
[0012]在上述的中温变换炉中，所述的第一催化剂层和第一支撑板之间还设置有一层能让气体通过的第一分子筛层，所述的第二催化剂层和第二支撑板之间还设置有一层能让气体通过第二分子筛层。[0013]在上述的中温变换炉中，所述的第一分子筛层和第二分子筛层为多孔瓷球层。
[0014]在上述的中温变换炉中，所述的出气管连通第二分子筛层。
[0015]与现有的技术相比，本实用新型的优点在于:通过二次催化，显著的提高了转化的反应速率，使的转换更加完全；通过补气管的设计，提高了炉体中的气体压力，使反应速率
进一步提闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型提供的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型提供的透气管的结构示意图；
[0018]图3是本实用新型提供的透气孔的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1、图2、图3所示，一种中温变换炉，包括基座15，在基座15上固定有圆柱形的炉体12，所述的炉体12顶部具有进气管11，所述的炉体12底部具有出气管14，所述的炉体12内部具有第一支撑板41，在第一支撑板41上设置有第一催化剂层21，所述的炉体12内且位于第一支撑板41的下方还设置有第二支撑板42，所述的第二支撑板42上设置有第二催化剂层22，所述的第一催化剂层21内设置有一根能让第一催化剂层21中的气体通过的透气管51，所述的透气管51下端穿过第一支撑板41，所述的出气管14连通第二催化剂层22。所述的透气管51上端密封下端开口。
[0020]所述的炉体12内且位于第一催化剂层21上方还设置有一个除沫器10。
[0021]所述的除沫器10为孔径为100-200目的不锈钢丝网。
[0022]在第一支撑板41和第二催化剂层22之间的炉体12上还设置有补气管16。补气管16中进的是原料气，从而能提高炉体12中的原料气的压力。压力对变换反应的平衡几乎没有影响。单就平衡而言，加压并无好处。但从动力学角度，加压可提高反应速率。从能量消耗上看，加压也是有利。
[0023]在除沫器10和第一催化剂层21之间的炉体12上设置有第一人孔13，在第一支撑板41和第二催化剂层22之间的炉体12上设置有第二人孔17。
[0024]在第一催化剂层21内的透气管51管壁上密布有透气孔52。所述的透气孔52的孔径D在1-1Omm之间，所述的透气孔52的孔距L在2_20mm之间，所述的透气孔52在透气管51上均匀排列。
[0025]所述的补气管16的位置高于透气管51的下端。
[0026]所述的第一催化剂层21和第一支撑板41之间还设置有一层能让气体通过的第一分子筛层31，所述的第二催化剂层22和第二支撑板42之间还设置有一层能让气体通过第二分子筛层32。
[0027]所述的第一分子筛层31和第二分子筛层32为多孔瓷球层。
[0028]所述的出气管14连通第二分子筛层32。
[0029]所述的炉体12从上到下依次设置有第一温度计61、第二温度计62、第三温度计63、第四温度计64和第五温度计65，所述的第一温度计61位于除沫器10和第一催化剂层21之间，所述的第二温度计62和第三温度计63位于第一催化剂层21内，所述的第四温度计64和第五温度计65位于第二催化剂层22内。五个温度计可以对炉体12内的温度进行实时监控。
[0030]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.中温变换炉，包括基座(15)，在基座(15)上固定有圆柱形的炉体(12)，所述的炉体(12)顶部具有进气管(11)，所述的炉体(12)底部具有出气管(14)，所述的炉体(12)内部具有第一支撑板(41)，在第一支撑板(41)上设置有第一催化剂层(21)，其特征在于，所述的炉体(12)内且位于第一支撑板(41)的下方还设置有第二支撑板(42)，所述的第二支撑板(42)上设置有第二催化剂层(22)，所述的第一催化剂层(21)内设置有一根能让第一催化剂层(21)中的气体通过的透气管(51)，所述的透气管(51)下端穿过第一支撑板(41)，所述的出气管(14)连通第二催化剂层(22)。
2.根据权利要求1所述的中温变换炉，其特征在于，所述的炉体(12)内且位于第一催化剂层(21)上方还设置有一个除沫器(10)。
3.根据权利要求2所述的中温变换炉，其特征在于，所述的除沫器(10)为孔径为100-200目的不锈钢丝网。
4.根据权利要求1或2或3所述的中温变换炉，其特征在于，在第一支撑板(41)和第二催化剂层(22)之间的炉体(12)上还设置有补气管(16)。
5.根据权利要求2所述的中温变换炉，其特征在于，在除沫器(10)和第一催化剂层(21)之间的炉体(12)上设置有第一人孔(13)，在第一支撑板(41)和第二催化剂层(22)之间的炉体(12)上设置有第二人孔(17)。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的中温变换炉，其特征在于，在第一催化剂层(21)内的透气管(51)管壁上密布有透气孔(52)。
7.根据权利要求4所述的中温变换炉，其特征在于，所述的补气管(16)的位置高于透气管(51)的下端。
8.根据权利要求1或2或3或5或7所述的中温变换炉，其特征在于，所述的第一催化剂层(21)和第一支撑板(41)之间还设置有一层能让气体通过的第一分子筛层(31)，所述的第二催化剂层(22)和第二支撑板(42)之间还设置有一层能让气体通过第二分子筛层(32)。
9.根据权利要求8所述的中温变换炉，其特征在于，所述的第一分子筛层(31)和第二分子筛层(32)为多孔瓷球层。
10.根据权利要求9所述的中温变换炉，其特征在于，所述的出气管(14)连通第二分子筛层(32)。
【文档编号】C01B3/16GK203540503SQ201320677322
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】吴凡, 葛国平, 韦传东, 李春艳, 柳雄威 申请人:宁波大学