一种列管式固定床反应器的制作方法

本发明涉及固定床反应器，具体是一种列管式固定床反应器。

背景技术：

1、化工生产中，一般使用固定床反应器来进行气气相之间在催化剂的作用下反应。

2、传统的固定床反应器由于管道细长，通常会遇到下面几个难题：一、在填装新催化剂时，由于反应器的反应管很高，有的反应管从管口到管底可高达10m。当向管内装填催化剂时，催化剂如果直接从高处的管口加入落下到管中，不仅会造成催化剂的大量破碎，而且容易形成“桥接”现象，使床层造成空洞，出现沟流，不利于催化反应，严重时还会造成管壁过热，因此填装时要特别小心，还要各种检测比如压降测试等。二、在更换催化剂时，由于管道细长，堵塞往往会很严重。常用的方法有水冲、管子捅、敲打震动，这些效果都不好，而且容易造成管板和列管处的焊接开裂。

技术实现思路

1、为解决背景技术中的技术问题，本发明公开了一种列管式固定床反应器。

2、本发明提供一种列管式固定床反应器，包括竖直布置的筒体，筒体内设置有多根竖直布置的反应管，反应管内插接有布气管，且布气管可沿反应管轴向移动；

3、布气管为螺旋设置，使得布气管的外壁形成外螺旋槽，使得布气管的内壁形成内螺旋孔；

4、外螺旋槽与反应管的内壁之间构成用于存放催化剂的螺旋通道；

5、布气管上端为进气口，下端封闭，侧部开设有多个气孔；

6、气孔从内向外呈斜向上布置；

7、反应管上端封闭，下端为排气口；

8、反应管的外壁与筒体的内壁之间形成用于通入导热介质的温控腔，且温控腔与螺旋通道彼此隔绝；

9、反应的气体从进气口进入后，通过气孔斜向上进入螺旋通道内进行反应，成品从排气口排出收集。

10、本发明的有益效果是：1、催化剂从反应管的上端加入，并顺着螺旋通道滑落，延长了催化剂的滑落路径，降低了催化剂的冲力，从而对催化剂起到保护作用，避免催化剂因掉落损坏；2、每一股从气孔中斜向上流出的气流，进入反应管中时会形成流化状态，如此可以减缓催化剂压实，延长催化剂更换周期；3、即使催化剂出现压实的情况，也可以通过驱动布气管轴向移动来松动催化剂，使催化剂可以继续使用；4、在更换催化剂时，可以通过驱动布气管轴向移动来松动催化剂层，使催化剂易于更换；5、由于气流总的趋势螺旋向下，气体从气孔流出时斜向上，与螺旋向下的气流之间产生碰撞，从而形成湍流，延长了气流的流动路径，还能较好促进反应管内外的热交换；6、气流在反应管内旋转向下运动，旋转过程可以增加扰流延长上下压实的时间，使停车维护的次数减少。

11、进一步地，布气管为矩形管。相比于圆管，矩形管通过扭曲即可成型。而圆管扭曲时，其外壁形成的外螺旋槽深度较浅，导致螺旋通道空间不足。

12、筒体内的反应温度均匀程度直接影响反应的稳定性，基于此，进一步的改进在于：筒体的下端设置有进气管，上端设置有出气管；导热介质从进气管进入筒体，并从出气管流出。导热介质下进上出，可布满筒体整个内腔，使得筒体内的温度稳定，反应管受热均匀，反应管内反应也更加稳定；而且如此设置还便于控制筒体内的反应温度。

13、反应管的具体固定结构为：筒体内设置有上下布置的上孔板和下孔板；反应管的上下两端分别贯穿上孔板和下孔板；上孔板、下孔板、反应管的外壁以及筒体的内壁之间构成封闭的温控腔；进气管、出气管均与温控腔连通。

14、为简化本发明的结构，并使得每根反应管内进气均匀，提高反应管的利用率，进一步的设计是：上孔板的上方设置有进气腔；布气管上端的进气口均与进气腔连通；筒体的顶部设置有与进气腔连通的输入管；下孔板的下方设置有排气腔；筒体的下端设置有连通排气腔的输出管。

15、为便于驱动布气管在反应管内移动，进一步的设计是：布气管抵靠反应管的内壁或与反应管的内壁间隙配合。

16、为避免反应气体直接进入反应管，进一步的设计是：筒体内还设置有隔板；布气管的上端设置有直管段，隔板设置有与直管段仿形的贯穿孔，直管段向上贯穿的贯穿孔；反应管的上端抵靠隔板的下端面，使得进气腔与反应管内腔隔开。

17、为便于隔板拆装，进一步的设计是：筒体包括筒身；筒身的上下两端分别设置有上封头和下封头，其连接处通过法兰连接固定；隔板对夹于筒身和上封头之间。

18、本发明的有益效果是：1、催化剂从反应管的上端加入，并顺着螺旋通道滑落，延长了催化剂的滑落路径，降低了催化剂的冲力，从而对催化剂起到保护作用，避免催化剂因掉落损坏；2、每一股从气孔中斜向上流出的气流，进入反应管中时会形成流化状态，如此可以减缓催化剂压实，延长催化剂更换周期；3、即使催化剂出现压实的情况，也可以通过驱动布气管轴向移动来松动催化剂，使催化剂可以继续使用；4、在更换催化剂时，可以通过驱动布气管轴向移动来松动催化剂层，使催化剂易于更换；5、由于气流总的趋势螺旋向下，气体从气孔流出时斜向上，与螺旋向下的气流之间产生碰撞，从而形成湍流，延长了气流的流动路径，还能较好促进反应管内外的热交换；6、气流在反应管内旋转向下运动，旋转过程可以增加扰流延长上下压实的时间，使停车维护的次数减少。

技术特征：

1.一种列管式固定床反应器，包括竖直布置的筒体(1)，所述筒体(1)内设置有多根竖直布置的反应管(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述布气管(3)为矩形管。

3.根据权利要求1所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述筒体(1)的下端设置有进气管(7)，上端设置有出气管(8)；

4.根据权利要求1所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述筒体(1)内设置有上下布置的上孔板(9)和下孔板(10)；

5.根据权利要求4所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述上孔板(9)的上方设置有进气腔(11)；

6.根据权利要求1所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述布气管(3)抵靠反应管(2)的内壁或与反应管(2)的内壁间隙配合。

7.根据权利要求5所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述筒体(1)内还设置有隔板(16)；

8.根据权利要求7所述的一种列管式固定床反应器，其特征在于：所述筒体(1)包括筒身(101)；

技术总结本发明是一种列管式固定床反应器，包括筒体，筒体内设置有多根反应管，反应管内插接有布气管，且布气管可轴向移动；布气管呈螺旋布置，其侧部抵靠反应管的内壁；布气管与反应管之间构成螺旋通道，催化剂放置于螺旋通道内；布气管上端为进气口，下端封闭，侧部开设有多个气孔；气孔从内向外呈斜向上布置；反应管上端封闭，下端为排气口；反应的气体从进气口进入后，通过排气口斜向上进入反应管内进行反应，随后向下从排气口排出收集。每一股从气孔中斜向上流出的气流，进入反应管中时会形成流化状态，如此可以减缓催化剂压实，延长催化剂更换周期；即使催化剂出现压实的情况，也可以通过驱动布气管轴向移动来松动催化剂，使催化剂可以继续使用。技术研发人员：王文雄,冯锦宇受保护的技术使用者：江苏奥琳斯邦装备科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2