一种节能型液相原料固定床反应器的制造方法
【专利摘要】一种节能型液相原料固定床反应器，包括供应罐、连接件、液位控制罐、反应器和收集罐，连接件连通供应罐和液位控制罐，供应罐上设有第一呼吸管和进样口；连接件内部设有空心管，连接件顶部设有带孔凹槽，凹槽的孔为空心管的管口，凹槽内设有直径大于空心管直径的玻璃球；液位控制罐内设有带浮球的连接杆和顶针，顶针位于空心管内，液位控制罐底部设有出口；反应器进料口连接有流量调节阀，出料口连接有三通阀，流量调节阀通过管子与液位控制罐的出口连通，三通阀的一个支路连接收集罐。使用本实用新型的固定床反应器无需采购计量泵，利用液相反应物重力势能实现向反应器中进液，可实现低成本、稳定、高效、环保的目标。
【专利说明】一种节能型液相原料固定床反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种固定床反应器，更具体的说，是一种节能型液相原料固定床反应器，属于化工设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2?15_左右，堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。
[0003]固定床反应器在石油化工领域扮演重要角色，小到实验研究，大到规模化生产，常常应用固定床装置，如油品固定床脱硫、脱氯等。这些工艺一般通过增设计量泵来实现体积空速控制。计量泵采购和维护费用较高，同时存在电耗和一定程度的噪声；计量泵长时间使用易出现堵塞、不上量、冲爆管壁等问题，且清洗相对麻烦，泵中的残余液态物质常常混入新的反应体系。具体实验中，数据量大，常需要多组平行实验同时开展，给计量泵的数量和质量提出更高要求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种节能型液相原料固定床反应器。不需要安装计量泵，同样满足常规液相油品、水溶液的固定床反应，更适宜于常压、低压条件下的反应需求。且绿色环保，有效减少噪声危害及触电风险。装置搭建费用低，可轻易实现多组平行实验的开展。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供一种节能型液相原料固定床反应器，包括:
[0006]供应罐,所述供应罐上设有第一呼吸管和进样口 ；
[0007]连接件，所述连接件内部设有空心管，所述连接件顶部设有带孔凹槽，所述凹槽的孔为所述空心管的管口，所述凹槽内设有直径大于所述空心管直径的玻璃球，所述连接件上端与所述供应罐底部连通；
[0008]液位控制罐，所述液位控制罐内设有支撑杆，所述支撑杆上端设有第一活动轴，所述第一活动轴上横向设有一端带浮球的连接杆，所述连接杆远离所述浮球的一端设有第二活动轴，所述第二活动轴上竖向设有顶针，所述顶针位于所述空心管内，所述连接件下端与液位控制罐的顶部连通，所述液位控制罐顶部设有第二呼吸管，所述液位控制罐底部设有出口 ；和
[0009]反应器，所述反应器上设有进料口和出料口，所述进料口上连接有流量调节阀，所述流量调节阀通过管子与所述液位控制罐的所述出口连通，所述反应器的出料口上连接有三通阀。
[0010]进一步的，所述进料口位于反应器的顶部，所述出料口位于反应器的底部。
[0011]进一步的，所述进料口位于反应器的底部，所述出料口位于反应器的顶部。
[0012]进一步的，还包括收集罐，所述收集罐与所述三通阀的第一支路相连接，所述收集罐上设有第三呼吸口。
[0013]进一步的，所述进样口上设有盖子。
[0014]进一步的，所述反应器上设有水浴伴热套。
[0015]进一步的，所述第一呼吸口、第二呼吸口和第三呼吸口上均设有导气软管。
[0016]进一步的，所述三通阀的第一支路和第二支路的末端水平位置平齐。
[0017]进一步的，所述供应罐和液位控制罐上均设有带有密封圈的盖子。
[0018]进一步的，所述连接件上端和下端均设有丝扣，所述连接件上端和下端的内部均设有密封环和密封垫。
[0019]使用本实用新型的固定床反应器无需采购计量泵，利用液相反应物重力势能实现向反应器中进油(进水溶液)，可实现低成本、稳定、高效、环保的目标。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型所述的一种节能型液相原料固定床反应器的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型所述的一种节能型液相原料固定床反应器的局部结构示意图；
[0022]图3为本实用新型所述的连接件的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型所述的连接件的局部结构示意图。
[0024]图中:
[0025]1、供应罐；11、第一呼吸管；12、进样口 ；
[0026]2、连接件；21、空心管；22、凹槽；23、玻璃球；
[0027]3、液位控制罐；31、第二呼吸管；32、浮球；33、支撑杆；34、连接杆；35、第一活动轴；36、第二活动轴；37、顶针；38、出口 ；
[0028]4、管子；
[0029]5、反应器；51、调节阀；52、上端接口 ；53、下端接口 ；
[0030]6、三通阀；61、第一支路；62、第二支路；
[0031]7、收集罐；71、第三呼吸管；
[0032]8、水浴伴热套。
【具体实施方式】
[0033]下面给出【具体实施方式】，结合附图对本实用新型做出详细的描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0034]第一实施例
[0035]一种节能型液相原料固定床反应器，包括:
[0036]供应罐I，所述供应罐I上设有第一呼吸管11和进样口 12 ；
[0037]连接件2，所述连接件2内部设有空心管21，所述连接件2顶部设有带孔凹槽22，所述凹槽22的孔为所述空心管21的管口，所述凹槽22内设有直径大于所述空心管21直径的玻璃球23，所述连接件2上端与所述供应罐I底部连通(见图3和图4)；
[0038]液位控制罐3，所述液位控制罐3内设有支撑杆33，所述支撑杆33上端设有第一活动轴35，所述第一活动轴35上横向设有一端带浮球32的连接杆34，所述连接杆34远离所述浮球32的一端设有第二活动轴36，所述第二活动轴36上竖向设有顶针37，所述顶针37位于所述空心管21内，所述连接件2下端与液位控制罐3的顶部连通，所述液位控制罐3顶部设有第二呼吸管31，所述液位控制罐3底部设有出口 38 (见图2);及
[0039]反应器5，所述反应器5上设有进料口和出料口，所述进料口上连接有流量调节阀51，所述流量调节阀51通过管子4与所述液位控制罐3的所述出口 38连通，所述反应器5的出料口上连接有三通阀6。
[0040]工作原理:当液位控制罐3内无液体或液位不足时，浮球32受重力作用沉入液位控制罐3的底部，连接杆34带动顶针37上升，将玻璃球23推离空心管21管口。此时，供应罐I与液位控制罐3处于连通状态，液体从供应罐I流入液位控制罐3。
[0041]当液位控制罐3内液位涨至一定高度，浮球32漂浮，顶针37下降，玻璃球23受重力作用滚动至凹槽22中央(即空心管21的管口)。此时，玻璃球23将空心管21管口堵塞，供应罐I与液位控制罐3处于断开状态。
[0042]液位控制罐3中液体通过重力作用沿管子4流经流量调节阀51从进料口进入反应器5，当液位下降至一定位置时，浮球32下降，顶针37上升，玻璃球23离开空心管21管口，供应罐I与液位控制罐3会重新处于连通状态。周而复始。
[0043]反应器投用时，向供应罐I内灌入液态油品(或水溶液)，此时浮球32为下沉状态，液位控制罐3与供应罐I连通，油品受重力作用沿连接件2流入液位控制罐3，适当增大液位控制罐3的内径，使液位控制罐3内液位在较小幅度范围内波动，大体保持固定高度。由于保证了流体进出口液位高差，进入反应器5中液体流速保持均衡，达到了匀速进料的目的。
[0044]当固定床反应器中固态填料(体积)一定时，单位时间内流出反应器I的液体体积可通过秒表与量筒计算得出。通过调整流量调节阀51的开度可轻易实现空速的调控。
[0045]第二实施例
[0046]—种节能型液相原料固定床反应器，包括:
[0047]供应罐I，所述供应罐I上设有第一呼吸管11和进样口 12 ；
[0048]连接件2，所述连接件2内部设有空心管21，所述连接件2顶部设有带孔凹槽22，所述凹槽22的孔为所述空心管21的管口，所述凹槽22内设有直径大于所述空心管21直径的玻璃球23，所述连接件2上端与所述供应罐I底部连通(见图3和图4)；
[0049]液位控制罐3，所述液位控制罐3内设有支撑杆33，所述支撑杆33上端设有第一活动轴35，所述第一活动轴35上横向设有一端带浮球32的连接杆34，所述连接杆34远离所述浮球32的一端设有第二活动轴36，所述第二活动轴36上竖向设有顶针37，所述顶针37位于所述空心管21内，所述连接件2下端与液位控制罐3的顶部连通，所述液位控制罐3顶部设有第二呼吸管31，所述液位控制罐3底部设有出口 38 (见图2);和
[0050]反应器5，所述反应器5上端接口 52连接有流量调节阀51，所述流量调节阀51通过管子4与所述液位控制罐3的所述出口 38连通，所述反应器5下端接口 53连接有三通阀6。
[0051]工作原理同第一实施例，在本实施例中，上端接口 52作为进料口，下端接口 53作为出料口，液体从供应罐I流出后，经过管子4直接由上而下经过上端接口 52进入到反应器5内。反应器投用时，向供应罐I内灌入液态油品(或水溶液)，此时浮球32为下沉状态，液位控制罐3与供应罐I连通，油品受重力作用沿连接件2流入液位控制罐3，适当增大液位控制罐3的内径，使液位控制罐3内液位在较小幅度范围内波动，大体保持固定高度。由于保证了流体进出口液位高差，进入反应器5中液体流速保持均衡，达到了匀速进料的目的。
[0052]当固定床反应器中固态填料(体积)一定时，单位时间内流出反应器I的液体体积可通过秒表与量筒计算得出。通过调整流量调节阀51的开度可轻易实现空速的调控。
[0053]第三实施例
[0054]如图1所示的一种节能型液相原料固定床反应器,包括:
[0055]供应罐I，所述供应罐I上设有第一呼吸管11和进样口 12 ；
[0056]连接件2，所述连接件2内部设有空心管21，所述连接件2顶部设有带孔凹槽22，所述凹槽22的孔为所述空心管21的管口，所述凹槽22内设有直径大于所述空心管21直径的玻璃球23，所述连接件2上端与所述供应罐I底部连通(见图3和图4)；
[0057]液位控制罐3，所述液位控制罐3内设有支撑杆33，所述支撑杆33上端设有第一活动轴35，所述第一活动轴35上横向设有一端带浮球32的连接杆34，所述连接杆34远离所述浮球32的一端设有第二活动轴36，所述第二活动轴36上竖向设有顶针37，所述顶针37位于所述空心管21内，所述连接件2下端与液位控制罐3的顶部连通，所述液位控制罐3顶部设有第二呼吸管31，所述液位控制罐3底部设有出口 38 (见图2);
[0058]反应器5，所述反应器5上端接口 52连接有流量调节阀51，所述流量调节阀51通过管子4与所述液位控制罐3的所述出口 38连通，所述反应器5下端接口 53连接有三通阀6，所述反应器5上设有水浴伴热套8 ;和
[0059]收集罐7，所述收集罐7与所述三通阀6的第一支路62相连接，所述收集罐7上设有第三呼吸口 71。
[0060]工作原理同第一实施例相同，在本实施例中，上端接口 52作为进料口，下端接口53作为出料口，液体从供应罐I流出后，经过管子4直接由上而下经过上端接口 52进入到反应器5内。如反应用液体具有挥发性，可用导气软管连接第一呼吸管11、第二呼吸管31和第三呼吸管71，避免物料损失及环境的污染，同时三通阀6的一个支路作为取样口，另一支路连接收集罐7，便于检测产品质量和收集产品。
[0061]第四实施例
[0062]一种节能型液相原料固定床反应器，包括:
[0063]供应罐I，所述供应罐I上设有第一呼吸管11和进样口 12 ；
[0064]连接件2，所述连接件2内部设有空心管21，所述连接件2顶部设有带孔凹槽22，所述凹槽22的孔为所述空心管21的管口，所述凹槽22内设有直径大于所述空心管21直径的玻璃球23，所述连接件2上端与所述供应罐I底部连通(见图3和图4)；
[0065]液位控制罐3，所述液位控制罐3内设有支撑杆33，所述支撑杆33上端设有第一活动轴35，所述第一活动轴35上横向设有一端带浮球32的连接杆34，所述连接杆34远离所述浮球32的一端设有第二活动轴36，所述第二活动轴36上竖向设有顶针37，所述顶针37位于所述空心管21内，所述连接件2下端与液位控制罐3的顶部连通，所述液位控制罐3顶部设有第二呼吸管31，所述液位控制罐3底部设有出口 38(见图2);和
[0066]反应器5，所述反应器5下端接口 53连接有流量调节阀51，所述流量调节阀51通过管子4与所述液位控制罐3的所述出口 38连通，所述反应器5上端接口 52连接有三通阀6。
[0067]工作原理同第一实施例，在本实施例中，下端接口 53作为进料口，上端接口 52作为出料口，液体从供应罐I流出后，经过管子4先从下端接口 53由下而上进入反应器5，反应过后再从上端接口 52流出，可以与反应器5内固体充分接触。
[0068]同时供应罐I和液位控制罐3还可以设有带有密封圈的盖子，以便于清洗；连接件2可以为可拆卸的连接件，上端和下端均带有丝扣、密封环和密封垫，便于拆洗。
[0069]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，包括: 供应罐(I)，所述供应罐(I)上设有第一呼吸管(11)和进样口(12)； 连接件(2)，所述连接件(2)内部设有空心管(21)，所述连接件(2)顶部设有带孔凹槽(22)，所述凹槽(22)的孔为所述空心管(21)的管口，所述凹槽(22)内设有直径大于所述空心管(21)直径的玻璃球(23)，所述连接件(2)上端与所述供应罐(I)底部连通； 液位控制罐(3)，所述液位控制罐(3)内设有支撑杆(33)，所述支撑杆(33)上端设有第一活动轴(35)，所述第一活动轴(35)上横向设有一端带浮球(32)的连接杆(34)，所述连接杆(34)远离所述浮球(32)的一端设有第二活动轴(36)，所述第二活动轴(36)上竖向设有顶针(37)，所述顶针(37)位于所述空心管(21)内，所述连接件(2)下端与液位控制罐(3)的顶部连通，所述液位控制罐(3)顶部设有第二呼吸管(31)，所述液位控制罐(3)底部设有出口 (38);及 反应器(5)，所述反应器(5)上设有进料口和出料口，所述进料口上连接有流量调节阀(51)，所述流量调节阀(51)通过管子(4)与所述液位控制罐(3)的所述出口(38)连通，所述反应器(5)的出料口上连接有三通阀(6)。
2.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述进料口位于反应器(5)的顶部，所述出料口位于反应器(5)的底部。
3.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述进料口位于反应器(5)的底部，所述出料口位于反应器(5)的顶部。
4.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，还包括收集罐(7)，所述收集罐(7)与所述三通阀(6)的第一支路￠2)相连接，所述收集罐(7)上设有第三呼吸口(71)。
5.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述进样口(12)上设有盖子。
6.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述反应器(8)上设有水浴伴热套(8)。
7.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述第一呼吸口(11)、第二呼吸口(31)和第三呼吸口(71)上均设有导气软管。
8.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述三通阀(6)的第一支路￠2)和第二支路￠1)的末端水平位置平齐。
9.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述供应罐(I)和液位控制罐(3)上均设有带有密封圈的盖子。
10.根据权利要求1所述的节能型液相原料固定床反应器，其特征在于，所述连接件(2)上端和下端均设有丝扣，所述连接件(2)上端和下端的内部均设有密封环和密封垫。
【文档编号】B01J8/02GK204170710SQ201420619047
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】郝春来, 史君, 王洪星, 毛世庆, 闫小燕, 张英杰, 高原, 董大清, 张晓琳, 曹志涛, 李 学, 马玲玲, 张黎英, 赵晶 申请人:中国石油天然气股份有限公司