一种反应器催化剂装填设备的制作方法

1.一种反应器催化剂装填设备，属于催化剂装填技术领域。


背景技术：

2.催化剂的装填质量直接影响装置是否能够正常生产，产品是否能够合格，甚至影响到装置的安全。催化剂装填不当，会造成介质在催化剂床层分布不均匀，从而导致传热和传质出现明显不同，由于很多化学反应是吸热或放热反应，由此导致反应的吸热或放热量不同，严重时可能导致催化剂床层出现局部过热，从而影响该部位的催化剂使用寿命，主要体现在以下两个方面：
3.（1）烃类蒸汽转化装置的转化炉，通常采用列管式反应器，烃类蒸汽转化反应为强吸热反应，催化剂装填质量直接影响装置是否能安全、正常的生产。目前针对列管式反应器催化剂的装填主要通过以下两种方式：1）布袋装填法：将催化剂称重后装入布袋，然后将布袋放入管式反应器中，抖开布袋，将催化剂填入管式反应器中，这种装填方式通常会导致催化剂床层存在架桥情况，需要振荡炉管使催化剂床层密实；另外，将布袋放入管式反应器的过程，存在操作不熟练，催化剂散落的情况，易出现较多催化剂颗粒破碎，影响装填质量。2）弹簧法：这种方式催化剂装填质量较高，但是存在需要在现场进行计量称重的情况，催化剂粉末散落现场，对环境和人员不友好，另外，不同批次催化剂的堆密度不同，对指导催化剂装填的技术人员有相当的经验要求。
4.（2）目前，氢能在国内外广受重视，部分加氢站已经配置了分布式制氢装置。分布式装置具有单个装置使用催化剂质量少，生产灵活的特点，因此，其所使用的催化剂可根据生产情况灵活的安排更换。由于催化剂更换和装填是一种技术要求较高的工作，并且催化剂通常含有重金属物质，粉尘对装填人员的健康不利，若更换催化剂耗时较长，对加氢站的稳定供氢不利；而催化剂供应商对于这种小批量的催化剂用户，难以派出专业人员进行催化剂更换服务。
5.因此，设计一种能够便于工作人员方便快捷的自行完成催化剂的装填和更换，同时使催化剂的装填效果更为均匀，并且大大降低装填工作难度的技术方案，成为本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在储藏仓的中部和下端分别设置内散布机构和外散布机构，在催化剂下落过程中通过内散布机构和外散布机构，实现了催化剂在列管式反应器内均匀装填，同时降低了装填难度的反应器催化剂装填设备。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该反应器催化剂装填设备，其特征在于：包括用于放置催化剂的储藏仓，在储藏仓的底部设置有可开合的下盖门，在储藏仓的中部设置有内散布机构，在内散布机构内固定有内散布件；在储藏仓的下端口处挂接
有外散布机构，在外散布机构上设置有弹性散布件。
8.优选的，所述的储藏仓包括至少两节储藏仓单体，任意相邻两节储藏仓单体之间通过内散布机构连接。
9.优选的，所述的内散布机构包括管体，管体的上下端口分别与上下两节储藏仓单体对接，内散布件为均匀固定在管体内部的多片桨叶。
10.优选的，所述的外散布机构包括挂接在储藏仓下端口处的安装管，在安装管的周圈均匀开设有多个安装孔，所述的弹性散布件为散布弹簧，散布弹簧一端装入安装孔内。
11.优选的，所述多个安装孔的开设高度依次递增。
12.优选的，在所述储藏仓的下端口处径向安装有转轴，两扇下盖门分别与转轴铰接，在转轴的中部安装有挂钩，所述的外散布机构通过挂绳挂接在挂钩的下方，在储藏仓的下端口处还设置有与两扇下盖门一一对应的锁定机构，用于开启锁定机构的拉绳向上延伸至储藏仓的上端口处。
13.优选的，所述的锁定机构包括与两扇下盖门一一对应的锁舌，在所述储藏仓的下端口处对称开设有两个锁定槽，两个锁舌分别安装在对应的锁定槽内，在锁定槽的内端分别设置有一条复位弹簧；锁舌位于下盖门的下方，且锁舌背向下盖门的端面为倾斜面；两条所述的拉绳自相应锁定槽的后端进入，从复位弹簧中穿过后固定在锁舌的后端面处。
14.优选的，设置有轴向贯穿储藏仓以及内散布机构内壁的拉绳槽，拉绳从对应的拉绳槽中穿过，拉绳槽的下端口与锁定槽的内端连通，拉绳槽的下端口延伸至储藏仓的上端口处。
15.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
16.1、在本反应器催化剂装填设备中，在储藏仓的中部和下端分别设置内散布机构和外散布机构，在催化剂下落过程中通过内散布机构和外散布机构，避免高速下落对螺旋弹簧散布构件造成过大冲击，实现了催化剂在列管式反应器内均匀装填，同时降低了催化剂的装填难度。
17.2、借助内散布机构将两个储藏仓单体连接，减缓催化剂在掉落过程所受的冲击，将催化剂散布均匀，避免高速下落对螺旋弹簧散布构件造成过大冲击，影响催化剂分布效果。
18.3、通过设置润滑带，使得本反应器催化剂装填设备能够灵活、流畅的进入列管式反应器的炉管，并在炉管上下自由活动，减少或避免催化剂颗粒之间的架桥，保证催化剂装填质量。
19.4、在内散布机构管体内部设置有螺旋桨状的桨叶。储藏仓内的催化剂在经过桨叶的过程中，通过两片桨叶之间的间隙下落，通过桨叶实现了催化剂的散布。
20.5、在储藏仓的上下端口处还分别设置有可拆卸的端盖，避免了催化剂在运输、装填过程混入杂物。
附图说明
21.图1为反应器催化剂装填设备结构示意图。
22.图2为图1中a-a向剖视放大图。
23.图3为图1中b-b向剖视放大图。
24.图4为图1中c-c向剖视放大图。
25.图5为图3中d-d向剖视放大图。
26.图6为图5中a处放大图。
27.其中：1、提手
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2、润滑带
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3、储藏仓
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4、内散布机构
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5、挂钩
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6、挂绳
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7、外散布机构
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8、桨叶
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9、拉绳
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10、转轴
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11、下盖门
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12、安装管
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13、散布弹簧
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14、锁舌
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15、复位弹簧。
具体实施方式
28.图1~6是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~6对本实用新型做进一步说明。
29.如图1所示，一种反应器催化剂装填设备，包括管状的储藏仓3，储藏仓3设置有至少两节储藏仓单体，任意相邻两节储藏仓单体之间通过内散布机构4连接。借助内散布机构4首先将两个储藏仓单体连接，其次减缓催化剂在掉落过程所受的冲击，再次将催化剂散布均匀，避免高速下落对螺旋弹簧散布构件造成过大冲击，影响催化剂分布效果。储藏仓3的直径略小于转化炉管直径（103mm），储存仓直径为90~101mm，优先为98~100mm。
30.在储藏仓3的顶部设置有提手1，在储藏仓3的底部设置有可开合的下盖门11（见图3），在储藏仓3以及内散布机构4的内部中开设有依次对接的拉绳槽，在拉绳槽内设置有拉绳9，拉绳9的下端与下盖门11相连，拉绳9的上端穿过储藏仓3以及内散布机构4内的拉绳槽延伸至提手1处，通过拉动拉绳9可以实现下盖门11的开启。
31.在储藏仓3的上端和下端的外圈分别设置有润滑带2，润滑带2的材质可以为润滑脂、聚四氟乙烯、pvc等，优选为聚四氟乙烯，润滑带2的厚度为0.1~10mm，优选为0.5~1mm。通过设置润滑带2，使得本反应器催化剂装填设备能够灵活、流畅的进入列管式反应器的炉管，并在炉管上下自由活动，减少或避免催化剂颗粒之间的架桥，保证催化剂装填质量。
32.储藏仓3的下端口处设置有挂钩5，在挂钩5的下部通过挂绳6悬挂有外散布机构7。如图4所示，外散布机构7包括一个安装管12，安装管12一端封闭，挂绳6固定在安装管封闭端的中心处。在安装管12的周圈均匀开设有多个安装孔，多个安装孔的高度沿安装管12的轴向依次递增，在每一个安装孔内水平装入一条散布弹簧13。散布弹簧13的数量为4~10根，优选为6~8根，散布弹簧13的长度为90~101mm，优选为95~100mm。散布弹簧13的外径为2~10mm，优选为5~8mm；散布弹簧13弹簧丝直径为0.5~3mm，优选为1~1.5mm。
33.结合图2，内散布机构4包括与储藏仓单体等粗的管体，在管体的上端口和下端口处分别开设有螺纹，内散布机构4管体上下两端的储藏仓单体通过螺纹与内散布机构4管体对接，内散布机构4管体上下两端的储藏仓单体之间也可以通过凹槽以及与凹槽卡装的凸起的方式进行连接。在内散布机构4管体内部设置有螺旋桨状的桨叶8。储藏仓3内的催化剂在经过桨叶8的过程中，通过两片桨叶8之间的间隙下落，通过桨叶8实现了催化剂的散布。桨叶8可以为金属、塑料、木材等材质，优选为聚四氟乙烯材质。
34.如图3所示，在储藏仓3底部的储藏仓单体内侧径向安装有转轴10，在转轴10的两侧分别铰接有两扇半圆状的下盖门11，两扇下盖门11关闭后将储藏仓3的下端口进行封闭，上述挂钩5的上端挂接在转轴10的中部。催化剂是在催化剂供应商的生产车间过筛、称重并装填在催化剂装填设备的储存仓，该设备的运输、装填以及工业生产装置均为露天环境，容
易混入杂物，影响装填质量和应用效果。因此除了下盖门11，在储藏仓3的上下端口处还分别设置有可拆卸的端盖（图中未画出）。
35.结合图5~6，在最下端储藏仓单体的下端口内侧分别开设有一个锁定槽，两个锁定槽沿储藏仓3的径向对称设置，且两个锁定槽分别位于两扇下盖门11的弧顶处。在两个锁定槽内分别设置有一个锁舌14，锁舌14位于相对应下盖门11的下方，锁舌14背向下盖门11的端面为倾斜面。锁定槽和锁舌14的截面优选采用矩形，避免锁舌14在锁定槽内发生自转。
36.在两个锁定槽内分别设置有一个复位弹簧15，复位弹簧15的内端与锁定槽的内壁连接，复位弹簧15的外端与锁舌14的内端面连接，避免锁舌14从锁定槽内弹出；也可以通过在锁定槽的端口处以及锁舌14的外端分别设置交错凸台的方式对锁舌14进行限位，避免锁舌14从锁定槽内弹出。上述的拉绳槽延伸至锁定槽的内端，拉绳9沿拉绳槽进入锁定槽内，并从复位弹簧15中间穿过后固定在锁舌14的后端面处。
37.具体工作过程及工作原理如下：
38.工作人员手动关闭储藏仓3底部的下盖门11，关闭下盖门11时，下盖门11与锁舌14的斜面接触，并驱动锁舌14进入锁定槽，锁舌14进入锁定槽过程中压缩复位弹簧15，当下盖门11关闭后，锁舌14在复位弹簧15的作用下弹至锁定槽的端口处，将下盖门11进行锁定。
39.催化剂供应商根据催化剂用量，将所需提供的催化剂称重后平均装入储藏仓3内，并拧紧储藏仓3上下端口的端盖，以免催化剂在运输过程中散落或受到环境污染。当到达工业装置现场后，拆除储藏仓3下开口的端口，将外散布构件7通过挂绳6挂接在挂钩5上。将储藏仓3竖立起来，拆除储藏仓3上开口的端盖，并将储藏仓3竖直插入管式反应器中，到达适当位置后拉动拉绳9。拉绳9被拉动后，拉动锁舌14进入锁定槽，当锁舌14整体进入锁定槽内部后，下盖门11开启，储藏仓3中的催化剂在重力作用下落入管式反应器中，拔出储藏仓3，完成催化剂的装填，催化剂在下落的过程中，不断经过外散布机构7周圈的散布弹簧13，利用散布弹簧13的震颤动作，实现催化剂的均匀散布。然后拆下外散布机构7，将其安装在下一个储藏仓3下部，重复上述动作，直到完成所有列管式反应器的催化剂装填。
40.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。