一种具有催化结构的氨反应器的制作方法

1.本实用新型涉及氨反应器技术领域，具体涉及一种具有催化结构的氨反应器。


背景技术：

2.氨是工业的重要原料，可用来生产硝酸、纯碱及各种含氮的无机盐以及有机工业的聚纤维、氨基塑料等，同时氨本身可以作为化肥，也是氮肥的主要原料，氨的生产过程可分为：原料气的生产、原料气的净化、氨的合成以及氨的分离；
3.其中氨在合成过程中，人们会使用反应器对原料气进行反应处理，使其变成氨气，现有的氨反应器在对原料气的反应处理通常为，将原料气注入反应器进行加热，混合冷原料气后经过催化剂层反应，接着再将初步反应的气体与外部流入的冷激气混合再进入第二段催化剂层反应，反应外侧后的气体经换热器流出塔外；但上述氨反应器在将冷激气与第一段反应气混合时，通常采用的方法为直接混合，冷激气与第一段反应气容易出现混合不匀、温度调节不准就进入第二段催化剂催化反应的情况会发生，不易保证氨反应器反应出的氨气的质量。
4.综上，目前需要一种可充分混合冷激气的氨反应器。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有催化结构的氨反应器，解决了背景技术中提到的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.一种具有催化结构的氨反应器，包括外壳体，所述外壳体内部设有内壳体，内壳体中部设有隔板，隔板底部设有热交换器，所述隔板顶部设有反应腔，所述反应腔内部设有第一催化组件以及第二催化组件，所述第一催化组件顶部设有辅助混合组件；
8.所述外壳体顶面设有封盖，外壳体顶部一侧设有原料气进气管，外壳体顶部另一侧设有冷激气体进气管，所述冷激气体进气管里端延伸至反应腔顶部，所述内壳体与外壳体间设有导气腔，内壳体底部设有进气口，所述隔板中部设有上气套管，上气套管与导气腔相通，所述内壳体与外壳体中部设有副冷气进气管，副冷气进气管顶部设于上气套管中部；
9.所述辅助混合组件包括集气筒、导气盒、上气管以及气盒出气口，所述集气筒设于第一催化组件顶部，集气筒位于冷激气体进气管里端外侧，集气筒呈倒锥形，集气筒外侧设有导气盒，所述导气盒环形设有多个，导气盒呈倾斜设置，导气盒外端与第一催化组件相通，导气盒里端设有气盒出气口。
10.进一步的，所述第一催化组件包括支板、第一催化剂、竖筒以及盖板，所述支板设于第二催化组件顶部，支板外侧顶部设有竖筒，支板内部设有第一催化剂，所述盖板设于竖筒顶面，所述盖板内部开设有上气口，上气口与导气盒对应设置。
11.进一步的，所述热交换器顶部设有与第二催化组件相通的反应气下气管，热交换器底部设有延伸至外部的反应气出气管。
12.进一步的，所述第二催化组件包括限位盒、第二催化剂、液压杆以及顶板，所述限位盒设于隔板顶面，所述限位盒内部设有第二催化剂，所述限位盒里侧设有液压杆，所述液压杆底端设有顶板。
13.进一步的，所述限位盒顶部两侧设有通气网，通气网分别处于第二催化剂两侧。
14.进一步的，所述顶板处于限位盒底部，顶板顶部设有顶块，顶块与第二催化剂底面接触，顶板与限位盒卡合滑动。
15.本实用新型提供了一种具有催化结构的氨反应器。与现有技术相比，具备以下有益效果：
16.通过设置的辅助混合组件，在原料气第一次反应之后，可通过导气盒旋转流入集气筒内，此时旋转流动的第一次反应气便会与冷激气体进气管排出的气体混合在一起，进而使冷激气与第一次反应气接触混合更加充分，便于提高第一次反应气与冷激气的混合效果与调节反应气的温度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1示出了本实用新型的一种具有催化结构的氨反应器的结构示意图；
19.图2示出了本实用新型的侧剖面的结构示意图；
20.图3示出了本实用新型的辅助混合组件的结构示意图；
21.图4示出了本实用新型的第二催化组件的结构示意图；
22.图5示出了本实用新型的顶板的移动示意图；
23.图6示出了本实用新型的气体流动示意图；
24.图中所示：1、外壳体；11、封盖；12、导气腔；13、原料气进气管；14、冷激气体进气管；15、副冷气进气管；2、内壳体；21、隔板；22、反应腔；23、上气套管；24、进气口；3、热交换器；31、反应气下气管；32、反应气出气管；4、第一催化组件；41、支板；42、第一催化剂；43、竖筒；44、盖板；441、上气口；5、辅助混合组件；51、集气筒；52、导气盒；53、上气管；54、气盒出气口；6、第二催化组件；61、限位盒；62、第二催化剂；63、液压杆；64、顶板。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.实施例一
27.为解决背景技术中的技术问题，给出如下的一种具有催化结构的氨反应器：
28.结合图1-图5所示，本实用新型提供的一种具有催化结构的氨反应器，包括外壳体1，所述外壳体1内部设有内壳体2，内壳体2中部设有隔板21，隔板21底部设有热交换器3，所
述隔板21顶部设有反应腔22，所述反应腔22内部设有第一催化组件4以及第二催化组件6，所述第一催化组件4顶部设有辅助混合组件5；
29.所述外壳体1顶面设有封盖11，外壳体1顶部一侧设有原料气进气管13，外壳体1顶部另一侧设有冷激气体进气管14，所述冷激气体进气管14里端延伸至反应腔22顶部，所述内壳体2与外壳体1间设有导气腔12，内壳体2底部设有进气口24，所述隔板21中部设有上气套管23，上气套管23与导气腔12相通，所述内壳体2与外壳体1中部设有副冷气进气管15，副冷气进气管15顶部设于上气套管23中部；
30.所述辅助混合组件5包括集气筒51、导气盒52、上气管53以及气盒出气口54，所述集气筒51设于第一催化组件4顶部，集气筒51位于冷激气体进气管14里端外侧，集气筒51呈倒锥形，集气筒51外侧设有导气盒52，所述导气盒52环形设有多个，导气盒52呈倾斜设置，导气盒52外端与第一催化组件4相通，导气盒52里端设有气盒出气口54；
31.在该氨反应器使用过程中，原料气由原料气进气管13经过导气腔12进入换热器管间预热，预热后的原料气会与副冷气进气管15的冷气混合调温进入第一催化组件4中反应，接着第一次的反应气体与冷激气体进气管14送入的冷激气混合再进入第二催化组件6反应，反应后经过热交换器3内再排出该氨反应器；
32.通过设置的辅助混合组件5，在原料气第一次反应之后，可通过导气盒52旋转流入集气筒51内，此时旋转流动的第一次反应气便会与冷激气体进气管14排出的气体混合在一起，进而使冷激气与第一次反应气接触混合更加充分，便于提高第一次反应气与冷激气的混合效果与调节反应气的温度；
33.作为上述方案的改进，所述第一催化组件4包括支板41、第一催化剂42、竖筒43以及盖板44，所述支板41设于第二催化组件6顶部，支板41外侧顶部设有竖筒43，支板41内部设有第一催化剂42，所述盖板44设于竖筒43顶面，所述盖板44内部开设有上气口441，上气口441与导气盒52对应设置；竖筒43及上气口441的设置，便于原料气第一次反应后经过辅助混合组件5与冷激气接触混合；
34.作为上述方案的改进，所述热交换器3顶部设有与第二催化组件6相通的反应气下气管31，热交换器3底部设有延伸至外部的反应气出气管32；反应气下气管31与反应气出气管32用于送出反应后的氨气。
35.实施例二
36.如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：
37.所述第二催化组件6包括限位盒61、第二催化剂62、液压杆63以及顶板64，所述限位盒61设于隔板21顶面，所述限位盒61内部设有第二催化剂62，所述限位盒61里侧设有液压杆63，所述液压杆63底端设有顶板64；第二催化剂62用于与第一次反应气、冷激气的混合气体接触反应；
38.作为上述方案的改进，所述限位盒61顶部两侧设有通气网，通气网分别处于第二催化剂62两侧；通气网的设计，用于对第二催化剂62的位置进行限制；
39.作为上述方案的改进，所述顶板64处于限位盒61底部，顶板64顶部设有顶块，顶块与第二催化剂62底面接触，顶板64与限位盒61卡合滑动；
40.通过顶板64在限位盒61内的卡合滑动，使得顶块可以挤压第二催化剂62，根据顶块挤压的力度，使得第二催化剂62的密度能够改变，能够改变对经过的第一次反应混合气
体的催化效果，进而便于该氨反应器控制原料气体的反应效果。
41.本实用新型的工作原理及使用流程：
42.进行使用时，先将需要催化反应的原料气由原料气进气管13注入导气腔12中，进入导气腔12的原料气会经过进气口24进入换热器的管间进行预热，然后预热后的原料气便会由上气套管23进入第一催化组件4中；
43.然后原料气会与副冷气进气管15顶端排出的冷气相互混合调温，混合的气体再经过第一催化剂42进行催化反应，接着第一次反应的气体经过改变的上气口441进入导气盒52中；
44.然后多个倾斜设置的导气盒52会将第一次反应气旋转导入集气筒51内，然后冷激气体进气管14里端送入的冷激气便能与第一次反应气充分混合进行调温，然后混合气在反应腔22内流动进入第二催化组件6中；
45.进入第二催化组件6的混合气会与第二催化剂62接触进行第二次催化反应，在混合气第二次催化之前，液压杆63可控制顶部通过顶块挤压第二催化剂62改变密度，调节混合气体与第二催化剂62的接触面，进而达到改变催化反应效果的目的；
46.经过第二催化剂62催化反应的气体再进入反应气下气管31中经过热交换器3由反应气出气管32排出。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
48.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。