一种气体分布器

本发明属于气体分布，具体涉及一种气体分布器。

背景技术：

1、反应器是很多重要的化工反应中的核心设备，起着为反应提供适宜的温度、压力、流量、反应时间及反应场所等条件的作用，在化工、生物、制药、能源等领域有着广泛应用。径向反应器是反应器中的一类，由于其有着流道短、阻力小、空速大、可使用小颗粒催化剂、易于大型化等优点，近年来逐渐受到市场重视。气体分布器是径向反应器中的核心元件之一，主要起到了两项作用：在反应器内隔离出一部分区域作为催化剂床层，堆放反应所需催化剂；使气体能均匀的进入催化剂床层。在反应器中气体分布器通常是作为中心管或内筒使用，依靠不同的结构迫使气体在通过分布器后产生不同的流动形式，满足不同的需求。为方便分类，通常将反应器按照结构的层数分为单层气体分布器、双层气体分布器和多层气体分布器。气体分布器需要根据工作环境进行对应的设计，比如催化剂颗粒大小、内部环境腐蚀性、气体密度、设备工作温度等，也需要保证设备的性能，比如气体在轴向上分布的均匀性、穿孔阻力、是否容易堵塞、制造安装以及检修等。

2、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有技术的分布器开孔是指向分布器轴心的，导致反应气通过分布器后会走最短路径通过催化剂床层，反应气与催化剂接触时间过短，反应不充分，转化率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种气体分布器，以解决反应气与催化剂接触时间过短，反应不充分，转化率低下的技术问题，达到延长反应气和催化剂的接触时间、使反应气和催化剂充分反应，提升转化效率的目的。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种气体分布器，所述气体分布器为筒状，并设置于催化剂框的内筒或外筒上，包括：

3、纱窗层，所述纱窗层为环形柱体；

4、骨架层，所述骨架层包括若干第一钢筋和若干第二钢筋，所述第一钢筋为柱状并垂直于水平面，所述第二钢筋为圆环状，所述第二钢筋平行于水平平面，定义一竖直直线为第一直线，若干所述第二钢筋的轴线沿所述第一直线并行排布，所述第一钢筋沿所述第二钢筋的内圈并行排布，所述第二钢筋和所述纱窗层同轴设置；

5、百叶窗层，所述百叶窗层包括若干薄钢板，所述薄钢板和所述第一钢筋的数量相同且一一对应，所述薄钢板的长边和所述第一钢筋的轴线平行并与所述第一钢筋长度相等，所述薄钢板一侧的长边固定连接在所述第一钢筋上，所述薄钢板另一侧的长边固定连接在所述纱窗层上，所述薄钢板的端面和所述纱窗层径向之间具有夹角，所述百叶窗层固定设置于所述纱窗层和所述骨架层之间。

6、进一步的，定义所述薄钢板的端面和所述纱窗层径向的夹角为θ，θ为0°～90°。

7、进一步的，定义若干所述薄钢板和若干所述第一钢筋相连的长边围绕所述纱窗层的轴线形成为第一轮廓，定义所述薄钢板的宽度为a，定义所述薄钢板的数量为n，所述第一轮廓的半径为r，并且满足如下公式：

8、

9、进一步的，所述骨架层套设于所述纱窗层的外侧。

10、进一步的，所述纱窗层套设于所述骨架层的外侧。

11、进一步的，所述纱窗层为金刚网状结构，所述纱窗层上开设有若干透气孔。

12、进一步的，相邻二个所述第二钢筋在竖直方向上具有相同的距离，所述第一钢筋沿所述第二钢筋的内圈等距并行排布。

13、进一步的，所述骨架层的表面具有漆层或镀锌层。

14、本发明的有益效果是：

15、1、将气体分布器由现有技术的单层或者双层结构改为了三层，将负责支撑催化剂床层压力的结构由厚壁圆筒改为了第一钢筋和第二钢筋焊接而成的镂空圆筒，避免了厚壁圆筒上的开孔过小而导致的堵塞问题。

16、2、本发明根据流体力学，通过百叶窗层结构，使穿过分布器的气体流动方向由最短路径的径向，转变为0°～90°内任意角度，当百叶窗结构大于0°且小于90°时，气体在催化剂床层中的方向为斜向，反应气与催化剂接触时间增长，路径增加，转化率增加。

17、3、百叶窗层结构相比于冲压开孔的筒体，能大大增加流通面积，流通面积近似筒体表面积，即开孔率向100％靠近，同时也省去了直钢板开孔的复杂加工流程，解决了不开孔区域附近的催化剂利用率低的问题。

18、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种气体分布器，所述气体分布器为筒状，并设置于催化剂框的内筒或外筒上，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种气体分布器，其特征在于，

3.如权利要求2所述的一种气体分布器，其特征在于，

4.如权利要求3所述的一种气体分布器，其特征在于，

5.如权利要求3所述的一种气体分布器，其特征在于，

6.如权利要求4或5任一项所述的一种气体分布器，其特征在于，

7.如权利要求1所述的一种气体分布器，其特征在于，

8.如权利要求1所述的一种气体分布器，其特征在于，

技术总结本发明属于气体分布技术领域，具体涉及一种气体分布器，这种气体分布器包括：纱窗层为环形柱体；骨架层包括若干第一钢筋和若干第二钢筋，第一钢筋为柱状并垂直于水平面，第二钢筋为圆环状，第一钢筋沿第二钢筋的内圈并行排布，第二钢筋和纱窗层同轴设置；百叶窗层包括若干薄钢板，薄钢板和第一钢筋的数量相同且一一对应，薄钢板的长边和第一钢筋的轴线平行并与第一钢筋长度相等，薄钢板一侧的长边固定连接在第一钢筋上，薄钢板另一侧的长边固定连接在纱窗层上，薄钢板的端面和纱窗层径向之间具有夹角，百叶窗层固定设置于纱窗层和骨架层之间，这种气体分布器具有避免堵塞、增长反应气与催化剂的接触时间，增加路径和转化率的效果。技术研发人员：陆怡,徐瑞涵,汤德利,季雪平,郑哲,顾一鼎受保护的技术使用者：常州大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23