用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，固定床反应器轴向中心位置设置有内筒，且内筒上端与固定床反应器的进气口连通，内筒下部外壁加工有均匀分布于内筒外壁圆周端面的通气孔，内筒位于通气孔上方固定有带孔筛板，带孔筛板一端与内筒外壁固定一端与固定床反应器内壁固定，即带孔筛板将内筒外壁与固定床反应器内壁形成容纳腔分隔为位于上方的二次反应腔和位于下方的过渡腔，固定床反应器外壁设置有与二次反应腔连通的出气口；采用上述技术方案的本实用新型通过在固定床反应器内部设置内筒实现两层容腔的设计，实现反应气体在反应的热量更有效利用。
【专利说明】用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及绝热固定床反应器，具体的是涉及用于含氧煤层气脱氧的绝热复合固定床反应器。
【背景技术】
[0002]由于含氧煤层气中氧的含量一般在5-10%,在反应过程中会产生大量热量,有的将热量利用换热器产生蒸汽回收利用，有的将热量提供给下一级需要消耗热量的反应器使用。中国专利CN103160352A公开了一种复合固定床绝热反应器，该专利是将贵金属催化剂装填在绝热反应器内上方，将非贵金属催化剂装在绝热反应器内的下方，利用贵金属催化剂所产生的反应热提供给非贵金属催化剂，使反应热得到利用。但是由于反应热仅依靠通过的气流将热量传导到非贵金属催化剂床层，其热传导效率不高，反应热不能被完全有效利用。
【发明内容】
[0003]本实用新型为解决上述技术问题，提出一种能够充分利用含氧煤层气脱氧反应热的绝热复合式固定床反应器。
[0004]为达到以上目的，通过以下技术方案实现的:
[0005]文中所指反应气体为含氧煤层气。
[0006]用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，固定床反应器轴向中心位置设置有内筒，且内筒上端与固定床反应器的进气口连通，下端伸出于固定床反应器；内筒上、下两端分别设置有都带有阀门开关的进料口 A和出料口 A，进料口 A与出料口 A的上下对位设计主要方便于内筒内部原料填充更换方便；内筒下部外壁加工有均匀分布于内筒外壁圆周端面的通气孔；内筒位于通气孔上方固定有带孔筛板；带孔筛板一端与内筒外壁固定一端与固定床反应器内壁固定，即带孔筛板将内筒外壁与固定床反应器内壁形成容纳腔分隔为位于上方的二次反应腔和位于下方的过渡腔，此处表明过渡腔为内筒容纳腔与二次反应腔的中间连通部分，内筒与过渡腔通过通气孔连通，二次反应腔与过渡腔通过带孔筛板上的孔连通，固定床反应器设置有与二次反应腔连通的带有开关阀门的进料口B和带有开关阀门的出料口 B ;固定床反应器外壁设置有与二次反应腔连通的出气口，进料口 B与出料口 B为上下相对设置，这样方便二次反应腔内原料填充更换或者排除；出气口位于固定床反应器上端，即与进气口位于同一端，此结构设计主要表现在反应气体经过的气路为最长气路，使反应更充分；此结构就形成了一个整体的气路，即反应气体首先通过进气口进入带内筒内进行第一次反应(此时内筒容纳腔内为贵金属催化剂)，然后气体经过过渡腔进入二次反应腔(此时二次反应腔装填非贵金属催化剂)的下部如图1所示，在上述反应气体在内筒内第一次反应过程中的热量一部分将通过内筒的外壁直接传递给二次反应腔内的非贵金属催化剂上，另一部分通过气体直接传递给二次反应腔内的非贵金属催化剂上，这样就完成了这种气路下对反应气体由内筒容纳腔到二次反应腔内两次反应；[0007]本实用新型的第二种配置，即反应气体首先通过出气口进入二次反应腔(此时二次反应腔内为贵金属催化剂)，然后再进入内筒容纳腔内(此时内筒容纳腔内为非贵金属催化剂)，同样完成两次反应，并且气路长度相同，但是由于二次反应腔完全将内筒包裹此时的第一反应(即反应气体与贵金属催化剂发生的反应)热量直接传递给内筒热量传递效率更高，但同时存在二次反应腔体积要大于内筒容纳腔；
[0008]上述两种配置用户可根据自己的实际需要进行选择；
[0009]固定床反应器直径为800mm,高度为2400mm,内筒直径为200mm,高度为2600mm,内
筒外壁与固定床反应器内壁间距300mm，进气口和出气口的直径为50mm，内桶下部通气孔钻孔直径5mm，开孔率80%，带孔筛板钻孔直径5mm，开孔率50%按圆周均布。
[0010]综上本实用新型优势在于:
[0011]通过两层容纳腔的设计，增加了二种催化剂之间的换热面积，除了气流的热传导作用外还增加了二种催化剂间的热辐射传导，使反应热充分得到利用，并且用户可根据实际需要，可将两种催化剂装填于不同的容纳腔内，并且两种配置反应气体的气路路径相同，保证了反应的时间一定。
[0012]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]本实用新型共I幅附图，其中:
[0014]图1为本实用新型的剖面结构示意图。
[0015]图中:1、固定床反应器，1.1、进料口 Β，1.2、出料口 Β，2、内筒，2.1、进料口 Α，2.2、
出料口 Α，2.3、通气孔，2.4、带孔筛板，3、进气口，4、二次反应腔，5、过渡腔，6、出气口。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示的用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，固定床反应器I轴向中心位置设置有内筒2，且内筒2上端与固定床反应器I的进气口 3连通，下端伸出于固定床反应器I ;内筒2上、下两端分别设置有都带有阀门开关的进料口 Α2.1和出料口Α2.2，进料口 Α2.1与出料口 Α2.2的上下对位设计主要方便于内筒2内部原料填充更换方便；内筒2下部外壁加工有均匀分布于内筒2外壁圆周端面的通气孔2.3 ;内筒2位于通气孔2.3上方固定有带孔筛板2.4 ;带孔筛板2.4 一端与内筒2外壁固定一端与固定床反应器I内壁固定，即带孔筛板2.4将内筒2外壁与固定床反应器I内壁形成容纳腔分隔为位于上方的二次反应腔4和位于下方的过渡腔5，此处表明过渡腔5为内筒2容纳腔与二次反应腔4的中间连通部分，内筒2与过渡腔5通过通气孔2.3连通，二次反应腔4与过渡腔5通过带孔筛板2.4上的孔连通，固定床反应器I设置有与二次反应腔4连通的带有开关阀门的进料口 B1.1和带有开关阀门的出料口 B1.2 ;固定床反应器I外壁设置有与二次反应腔4连通的出气口 6，进料口 B1.1与出料口 B1.2为上下相对设置，这样方便二次反应腔4内原料填充更换或者排除；出气口 6位于固定床反应器I上端，即与进气口 3位于同一端，此结构设计主要表现在反应气体经过的气路为最长气路，使反应更充分；此结构就形成了一个整体的气路，即反应气体首先通过进气口 3进入带内筒2内进行第一次反应(此时内筒容2纳腔内为贵金属催化剂)，然后气体经过过渡腔5进入二次反应腔4 (此时二次反应腔4装填非贵金属催化剂)的下部如图1所示，在上述反应气体在内筒2内第一次反应过程中的热量一部分将通过内筒2的外壁直接传递给二次反应腔4内的非贵金属催化剂上，另一部分通过气体直接传递给二次反应腔4内的非贵金属催化剂上，这样就完成了这种气路下对反应气体由内筒2容纳腔到二次反应腔4内两次反应；
[0017]本实用新型的第二种配置，即反应气体首先通过出气口 6进入二次反应腔4(此时二次反应腔4内为贵金属催化剂)，然后再进入内筒2容纳腔内(此时内筒2容纳腔内为非贵金属催化剂)，同样完成两次反应，并且气路长度相同，但是由于二次反应腔4完全将内筒2包裹此时的第一反应(即反应气体与贵金属催化剂发生的反应)热量直接传递给内筒2热量传递效率更高，但同时存在二次反应腔4体积要大于内筒2容纳腔；
[0018]上述两种配置用户可根据自己的实际需要进行选择；
[0019]固定床反应器I直径为800mm，高度为2400mm，内筒2直径为200mm，高度为2600mm,内筒2外壁与固定床反应器I内壁间距300mm，进气口 3和出气口 6的直径为50mm，内桶下部通气孔2.3钻孔直径5mm，开孔率80%，带孔筛板2.4钻孔直径5mm，开孔率50%按圆周均布，此结构在流量1000立方米/小时利用率提高30%左右；
[0020]固定床反应器的尺寸和气体流量、气体压力、温度、氧含量等有关，根据实际使用情况而定。
[0021]综上本实用新型优势在于:
[0022]通过两层容纳腔的设计，增加了二种催化剂之间的换热面积，除了气流的热传导作用外还增加了二种催化剂间的热辐射传导，使反应热充分得到利用，并且用户可根据实际需要，可将两种催化剂装填于不同的容纳腔内，并且两种配置反应气体的气路路径相同，保证了反应的时间一定。
[0023]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，其特征在于:固定床反应器(I)轴向中心位置设置有内筒(2)，且所述内筒(2)上端与固定床反应器(I)的进气口(3)连通，下端伸出于固定床反应器(I);所述内筒(2)上、下两端分别设置有都带有阀门开关的进料口 A (2.1)和出料口 A (2.2);所述内筒(2)下部外壁加工有均匀分布于内筒(2)外壁圆周端面的通气孔(2.3);所述内筒(2)位于通气孔(2.3)上方固定有带孔筛板(2.4);所述带孔筛板(2.4) 一端与内筒(2)外壁固定一端与固定床反应器(I)内壁固定，即带孔筛板(2.4)将内筒(2)外壁与固定床反应器(I)内壁形成容纳腔分隔为位于上方的二次反应腔(4)和位于下方的过渡腔(5);所述固定床反应器(I)设置有与二次反应腔(4)连通的带有开关阀门的进料口 B (1.1)和带有开关阀门的出料口 B (1.2);所述固定床反应器(I)外壁设置有与二次反应腔(4)连通的出气口(6)。
2.根据权利要求1所述的用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，其特征在于:所述出气口(6)位于固定床反应器(I)上端，即与进气口(3)位于同一端。
3.根据权利要求1所述的用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，其特征在于:所述进料口 B (1.1)与出料口 B (1.2)为上下相对设置。
4.根据权利要求1所述的用于含氧煤层气脱氧的绝热复合式固定床反应器，其特征在于:所述固定床反应器(I)直径为800mm，高度为2400mm，内筒(2)直径为200mm，高度为2600mm,内筒(2)外壁与固定床反应器(I)内壁间距300mm，进气口(3)和出气口(6)的直径为50mm,内桶下部通气孔(2.3)钻孔直径5mm,开孔率80%,带孔筛板(2.4)钻孔直径5mm,开孔率50%按圆周均布。
【文档编号】B01J8/02GK203469967SQ201320633987
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】曲少飞, 曲明远 申请人:大连天元气体技术有限公司