一种加氢反应器用入口扩散器的制作方法

文档序号:15667785发布日期:2018-10-16 17:47阅读:338来源:国知局

本实用新型涉及化学品制备技术领域,特别涉及一种加氢反应器用入口扩散器。



背景技术:

间苯二胺是一种重要的有机合成原料,主要用作染料中间体。目前,间苯二胺的制备多采用加氢还原法。间苯二胺制备时,可采用雷尼镍或瑞内镍为催化剂,以乙醇为溶剂,于110-120℃,氢压3.43-4.41MPa条件下在加氢反应器中输入纯氢,再经精馏塔蒸馏,将对苯二胺和邻苯二胺等杂质分离,即得合格产品。其中,加氢反应器是有机化学实验室和实际生产过程中非常重要的设备,不仅可以用作加氢反应的容器,而且也可用于液体和气体需要充分混合的场合。一般的加氢反应器包括入口扩散器、分配盘、催化剂床层、催化剂支撑件、冷氢管、冷氢盘和出口收集器等结构。

入口扩散器是介质进入反应器遇到的第一导流罩个部件。它的作用是将进入加氢反应器的介质扩散到反应器的整个截面上,并且要消除气、液介质对顶分配盘的垂直冲击,为分配盘的稳定工作创造条件,以及通过扰动促使气液两相均匀混合。目前,公告号为CN201493092U的中国实用新型专利公开了一种入口扩散器,包括圆柱形的外筒,外筒顶端为进口,底端设有环形底板,环形底板的中心设有出口,出口的下方设有两层圆形碎流板,在碎流板上设有多个碎流孔,所述外筒内设有与其同轴的锥形内筒,所述内筒的顶端小,底端大,其顶部设有顶板,其底端固定在环形底板上,内筒侧壁上的对称位置各有一侧面开孔。该入口扩散器在一定程度解决了入口扩散器存在的液相沿径向分配的峰值较高、液相偏流程度较大的问题,但其对入口扩散器的底板以及分配盘的缓冲力度不够。为此,亟需一种加氢反应器用入口扩散器,能有效减缓氢气的流速,减小对分配盘的冲击。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的是提供一种加氢反应器用入口扩散器,能有效减缓氢气的流速,减小对分配盘的冲击。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种加氢反应器用入口扩散器,包括主体,所述主体上开设有供氢气出入的入口和出口,所述主体设有减速机构,所述减速机构包括固定在所述主体内的分流筒,所述分流筒与所述主体之间固定有减速板,所述减速板上开设有减速孔,所述主体底部安装有用于分散氢气的分散组件。

通过采用上述技术方案,在主体上开设入口和出口以便氢气出入,又设置由分流筒、减速板和分散组件组成的减速机构,分流筒将由入口进入的氢气分流并减缓氢气的流速;减速板上开设有锥形的减速孔,氢气从减速孔孔径较小的一端进入,经过减速孔的侧壁逐渐扩散直至从减速孔孔径较大的一端流出,以此对氢气进行减速;分散组件将氢气分散,使得氢气均匀流向分配盘,从而减小对分配盘的冲击。

本实用新型进一步设置为,所述分流筒顶部固定有锥形的分流罩,所述分流罩与所述分流筒相通。

通过采用上述技术方案,在分流筒顶部安装分流罩,分流罩呈锥形,且分流罩与分流筒相通,一部分氢气经过分流罩的引导,氢气的流速减小,从而进一步减缓氢气的速度。

本实用新型进一步设置为,所述分流筒底部固定有锥形的第一导流罩,所述主体底部固定有锥形的第二导流罩,所述第一导流罩和所述第二导流罩之间形成对流腔,所述对流腔与所述分流筒以及所述出口相通。

通过采用上述技术方案,在分流筒底部安装第一导流罩,在主体底部安装第二导流罩,第一导流罩和第二导流罩均呈锥形,分流的部分氢气从主体与分流筒之间进入对流腔,使得氢气相互对流,从而有效减小了氢气的流速。

本实用新型进一步设置为,所述分散组件包括与所述第二导流罩固定的分散筒以及固定在所述分散筒内的上碎流板和下碎流板,所述上碎流板上开设有多个锥形的上碎流孔,所述下碎流板上开设有多个锥形的下碎流孔。

通过采用上述技术方案,将分散组件设置成分散筒、上碎流板和下碎流板的组合,并在上碎流板和下碎流板上开设上碎流孔和下碎流孔,且上碎流孔和下碎流孔均为锥形,当氢气从主体的出口进入分散筒内时,氢气经过上碎流孔和下碎流孔两层减速、分散,有效地提高了氢气的均匀度。

本实用新型进一步设置为,所述下碎流孔的最大孔径为所述上碎流孔的最大孔径的一半,且所述下碎流孔的数量为所述上碎流孔数量的两倍。

通过采用上述技术方案,将下碎流孔的最大孔径设置成上碎流孔的最大孔径的二分之一,并将下碎流孔的数量设置成上碎流孔的两倍,从而使得第一导流罩和第二导流罩以阶梯形式对氢气进行减速和分散,使氢气的减速和分散更为高效。

本实用新型进一步设置为,所述上碎流板和所述下碎流板周侧均开设有螺纹孔,所述分散筒侧壁上安装有与所述螺纹孔螺纹配合的螺钉。

通过采用上述技术方案,在上碎流板和下碎流板周侧开设螺纹孔,并在分散筒侧壁上固定螺钉,螺钉与螺纹孔螺纹配合,从而将第一导流罩和第二导流罩固定在分散筒上,确保了第一导流罩和第二导流罩的平稳性。

本实用新型进一步设置为,所述主体内固定有加强筋,所述加强筋一端与所述分流筒固定。

通过采用上述技术方案,在主体与分流筒之间安装加强筋,加强筋一端与主体固定,另一端与分流筒侧壁固定,从而对分流筒进行支撑,确保分流筒的稳定性。

本实用新型进一步设置为,所述主体侧壁内嵌设有消音棉。

氢气经过主体时,容易与主体侧壁发生摩擦而产生大量噪音,通过采用上述技术方案,在主体侧壁上嵌设消音棉,消音棉具有良好的吸音特性,从而减小主体工作时的噪音。

本实用新型进一步设置为,所述主体顶部固定有便于安装的凸缘。

通过采用上述技术方案,在主体顶部设置凸缘,凸缘与主体一体成型,便于主体安装在加氢反应器中。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

1、在主体上开设入口和出口以便氢气出入,又设置由分流筒、减速板和分散组件组成的减速机构,分流筒将氢气分流并减缓其流速;减速板上开设有锥形的减速孔,以此对氢气进行减速;分散组件将氢气分散,使得氢气均匀流向分配盘,从而减小对分配盘的冲击;

2、在分流筒底部安装第一导流罩,在主体底部安装第二导流罩,分流的部分氢气从主体与分流筒之间进入第一导流罩与第二导流罩之间的对流腔,使得氢气相互对流,从而有效减小了氢气的流速;

3、将分散组件设置成分散筒、上碎流板和下碎流板的组合,并在上碎流板和下碎流板上开设上碎流孔和下碎流孔,当氢气从主体的出口进入分散筒内时,氢气经过上碎流孔和下碎流孔两层减速、分散,有效地提高了氢气的均匀度。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图;

图2是实施例的剖面结构示意图。

图中:1、主体;11、入口;12、出口;13、消音棉;14、凸缘;2、减速机构;3、分流筒;31、内腔;32、外腔;33、分流罩;4、减速板;41、减速孔;51、第一导流罩;52、第二导流罩;53、对流腔;6、分散组件;61、分散筒;62、上碎流板;621、上碎流孔;63、下碎流板;631、下碎流孔;64、螺纹孔;7、加强筋;8、螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示,一种加氢反应器用入口扩散器,包括主体1,主体1呈圆筒形,其顶部设有供氢气进入的入口11,入口11边缘设有凸缘14。凸缘14呈环形,与主体1一体成型,凸缘14的设置使得主体1在加氢反应器内的安装更为便利。

如图1、图2所示,主体1内部中空,其内安装有用于减缓氢气流速的减速机构2,减速机构2包括分流筒3、减速板4和分散组件6。分流筒3呈圆筒形,其中心轴线与主体1的中心轴线一致。分流筒3底部安装有加强筋7,加强筋7一端与主体1固定,另一端与分流筒3固定,从而使得分流筒3与主体1固定。且分流筒3内形成内腔31,分流筒3与主体1之间形成外腔32。分流筒3顶部安装有分流罩33,分流罩33呈锥形,且分流罩33顶部弯折并竖直向上延伸至入口11处,氢气从入口11处进入后在分流罩33的作用下分成两部分,一部分进入内腔31中,另一部分进入外腔32中。

减速板4安装在外腔32中,其截面形状为环形,且其内侧壁与分流筒3外侧壁焊接,外侧壁与主体1内侧壁焊接。减速板4上还开设有多个减速孔41,多个减速孔41沿减速板4的周向环绕分布,且相邻减速孔41之间的夹角相等。减速孔41的截面形状呈倒置的锥形,其上表面上的孔径小于下表面上的孔径。从入口11处进入的一部分氢气经过减速板4时,氢气从减速孔41孔径较小的一端进入,并沿减速孔41的侧壁逐渐扩散直至从减速孔41孔径较大的一端流出,氢气流出时的流速相对于进入时的流速较小。

分流筒3底部还安装有第一导流罩51,第一导流罩51的截面形状呈倒置的锥形,且第一导流罩51的顶部与分流筒3底部焊接在一起,使得第一导流罩51与内腔31相通。主体1底部安装有第二导流罩52,第二导流罩52的截面形状亦呈倒置的锥形,且第二导流罩52的顶部与主体1底部焊接在一起,使得第二导流罩52与外腔32相通。第一导流罩51个第二导流罩52的中心轴线一致,且第一导流罩51和第二导流罩52的母线相互平行,使得第一导流罩51和第二导流罩52之间形成对流腔53,对流腔53底部形成出口12。外腔32中的氢气沿第一导流罩51和第二导流罩52的侧壁进入对流腔53中,由于对流腔53为旋转体,同一径向上的氢气形成对流,且氢气在对流过程中,氢气的流速大大降低。而内腔31中的氢气沿分流筒3内壁和第一导流罩51内壁流出,带动对流腔53内的氢气继续向下流动。

分散组件6安装在主体1底部,且分散组件6包括分散筒61、上碎流板62和下碎流板63。分散筒61为圆筒形,其内部中空,且其顶部与第二导流罩52外侧壁焊接在一起。分散筒61与对流腔53以及内腔31相通,氢气从对流腔53和内腔31中流入分散筒61中。而上碎流板62和下碎流板63均安装在分散筒61内,且上碎流板62和下碎流板63均为圆形板状结构。上碎流板62和下碎流板63周侧开设有螺纹孔64,分散筒61侧壁上固定有螺钉8,螺钉8与螺纹孔64螺纹配合,从而将第一导流罩51和第二导流罩52固定在分散筒61上。

上碎流板62位于下碎流板63上侧,其上开设有上碎流孔621,多个上碎流孔621沿上碎流板62的周向环绕分布,且相邻上碎流孔621之间的夹角相等。上碎流孔621的截面形状呈倒置的锥形,其上表面上的孔径小于下表面上的孔径。下碎流板63上开设有下碎流孔631,多个下碎流孔631沿下碎流板63的周向环绕分布,且相邻下碎流孔631之间的夹角相等。下碎流孔631的截面形状呈倒置的锥形,其上表面上的孔径小于下表面上的孔径。且下碎流孔631的最大孔径为上碎流孔621的最大孔径的二分之一,下碎流孔631的数量为上碎流孔621的两倍。氢气从对流腔53和内腔31中流入分散筒61内后,经过上碎流板62和下碎流板63的两层减速和分散,其均匀程度得到了有效的提高。

主体1的侧壁中还嵌设有消音棉13,消音棉13具有良好的吸音特性,能减小氢气经过主体1与主体1内侧壁摩擦而产生的噪音。

本实施例在使用时,只需将氢气从主体1的入口11处输入,氢气从入口11处进入后在分流罩33的作用下分成两部分,一部分进入内腔31中,另一部分进入外腔32中。

进入外腔32的氢气从减速孔41孔径较小的一端进入,并沿减速孔41的侧壁逐渐扩散直至从减速孔41孔径较大的一端流出,氢气流出时的流速相对于进入时的流速较小。外腔32中的氢气沿第一导流罩51和第二导流罩52的侧壁进入对流腔53中,由于对流腔53为旋转体,同一径向上的氢气形成对流,且氢气在对流过程中,氢气的流速大大降低。而内腔31中的氢气沿分流筒3内壁和第一导流罩51内壁流出,带动对流腔53内的氢气继续向下流动。

氢气从对流腔53和内腔31中流入分散筒61内后,经过上碎流板62和下碎流板63的两层减速和分散,其均匀程度得到了有效的提高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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