用于制備氰化氫的反應(yīng)組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種用于制備氰化氫的反應(yīng)組件，屬于氰化氫制備領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括：（a）用于產(chǎn)生三元?dú)怏w混合物的包括狹長管道的混合容器，所述狹長管道包括：i.位于所述狹長管道的下游端處的出口；ii.內(nèi)壁；iii.包括第一進(jìn)入端口和位于所述第一進(jìn)入端口的下游的第一流動(dòng)校正器的第一靜態(tài)混合區(qū)域；以及iv.位于所述第一靜態(tài)混合區(qū)域的下游的第二靜態(tài)混合區(qū)域；（b）反應(yīng)容器，其包括操作性連接到所述出口以接收所述三元?dú)怏w混合物的反應(yīng)器入口，其中所述反應(yīng)容器包括含有用于制備氰化氫流的催化劑的催化劑床。根據(jù)本實(shí)用新型的反應(yīng)組件提高了氰化氫的產(chǎn)率。
【專利說明】用于制備氰化氫的反應(yīng)組件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求享有于2012年12月18日提交的美國申請(qǐng)61/738，731的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容和公開結(jié)合于本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實(shí)用新型涉及用于制備氰化氫的反應(yīng)組件。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)地，氰化氫(HCN)通過Andrussow法或BMA法來進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的生 產(chǎn)(例 如參見 Ullman’ s Encyclopedia of Indusrial Chemistry, VolumeA8, Weinheiml987, P.161-163)。例如在Andrussow法中，可以在適合的催化劑存在下在反應(yīng)器中使氨與含甲烷的氣體和含氧氣體在高溫下反應(yīng)來商業(yè)化地制備HCN (美國專利1，934，838和6，596，251)。硫化合物和甲烷的高級(jí)同系物可能會(huì)影響甲烷的氧化氨解的參數(shù)° 例如參見 Trusov, Effect of Sulfur Compounds and Higher Homologues of Methaneon Hyfrogen Cyanide Production by the Andrussow Method, Russian J.Applied Chemistry, 74:10 (2001), pp.1693-1697。通過使反應(yīng)器流出氣流在氨吸收器中與磷酸銨水溶液相接觸來將未反應(yīng)的氨與HCN分離。將分離的氨純化和濃縮，用于再循環(huán)到HCN的轉(zhuǎn)化中。通常通過將其吸收到水中來從處理后的反應(yīng)器流出氣流中回收HCN。所回收的HCN可以通過進(jìn)一步的提煉工序來處理，以制備純化的HCN。文獻(xiàn)Clean Development MechanismProject Design Document Form(CDM F1DD, Version3)，2006 圖不性地解釋了 AndrussowHCN制造法。純化的HCN可用于氫氰化反應(yīng)，如含有烯烴的基團(tuán)的氫氰化或者1，3_ 丁二烯和戊烯腈的氫氰化，上述的氫氰化可用于制造己二腈(“ADN”)。在BMA法中，HCN在實(shí)質(zhì)上沒有氧并在鉬催化劑存在的條件下由甲烷和氨合成，其結(jié)果是產(chǎn)生了 HCN、氫氣、氮?dú)?、殘留的氨和殘留的甲?如參見:Ullman’ s Encyclopedia of Industrial Chemistry, VolumeA8，Weinheiml987，P161-163)。商業(yè)經(jīng)營者要求工藝安全管理，以控制氰化氫的危險(xiǎn)的性質(zhì)(參見 Maxwell 等人，Assuring process safety in the transfer of hydrogen cyanidemanufacturing technology, JHazMatl42 (2007 年)，677-684)。另外，HCN 制造工藝中的來自生產(chǎn)設(shè)備的排放可能要遵守法規(guī)，這可能影響HCN生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。(參見Crump,EconomicImpact Analysis For The Proposed Cyanide Manufacturing NESHAP, EPA,May2000 年)。
[0005]在制造HCN時(shí)，將氨氣、含甲烷的氣體和含氧氣體混合，以形成輸送到反應(yīng)器中的三元?dú)怏w混合物。由于HCN工藝包含若干反應(yīng)氣體，這些反應(yīng)氣體在接觸到催化劑之前進(jìn)行混合是有利的。然而，當(dāng)進(jìn)行反應(yīng)氣體的在先混合時(shí)，或許會(huì)出現(xiàn)與氣體的反應(yīng)性相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。美國專利2，803，522公開了用于含氧氣體和氨的混合器。美國專利3，063，803公開了與反應(yīng)器相連的可分離式安裝的氣體混合室。美國專利3，215，495公開了位于氣體混合室之內(nèi)的用于混合反應(yīng)氣體的內(nèi)部擋板。
[0006]美國專利US6，649，137描述了一種錐形反應(yīng)器蓋，用于化學(xué)處理或其它的系統(tǒng)。該反應(yīng)器蓋適合于連接到包含催化劑的桶。該反應(yīng)器可與旋轉(zhuǎn)葉片相連，以便在反應(yīng)器的入口處誘導(dǎo)層狀流動(dòng)，從而提高反應(yīng)器的效率并延長催化劑的壽命。
[0007]因此，所需要的是改善的混合容器，其能夠減少不期望的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將用于HCN制造的反應(yīng)氣體混合。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于制備氰化氫的反應(yīng)組件，包括混合容器和反應(yīng)容器，該反應(yīng)容器包括操作性連接到出口以接收三元?dú)怏w混合物的反應(yīng)器入口，其中反應(yīng)容器包括含有用于制備氰化氫流的催化劑的催化劑床?；旌先萜鳟a(chǎn)生三元?dú)怏w混合物并且包括狹長管道。狹長管道包括:位于狹長管道的下游端處的出口 ；內(nèi)壁；包括第一進(jìn)入端口和設(shè)于第一進(jìn)入端口下游的第一流動(dòng)校正器的第一靜態(tài)混合區(qū)域，第一進(jìn)入端口用于將至少一種從由含甲烷的氣體、含氨氣體、含氧氣體及其混合物所構(gòu)成的組中選擇的反應(yīng)氣體引入到混合容器中；以及第二靜態(tài)混合區(qū)域，其置于第一靜態(tài)混合區(qū)域下游，并包括用于引入含氧氣體的第二進(jìn)入端口和置于第二進(jìn)入端口下游的第二流動(dòng)校正器。每個(gè)流動(dòng)校正器可以包括一個(gè)到十個(gè)徑向板體。各流動(dòng)校正器可以具有一體式結(jié)構(gòu)。一個(gè)或多個(gè)徑向板體可以連接到內(nèi)壁上。一個(gè)或多個(gè)徑向板體可以連接到圓形環(huán)上。圓形環(huán)可以連接到內(nèi)壁上。中間體可以為空心的。中間體可以為棱錐形。棱錐可以具有與一個(gè)或多個(gè)徑向板體中的至少一個(gè)相匯合的角部。中間體的下游基底可以為圓形、三角形、方形、菱形、矩形、五角形或六角形。圓錐形中間體可以具有從5°到65°的錐角。中間體可以同心地置于狹長管道內(nèi)。下游基底可以具有從0.l*x到0.5*x的最大直徑，其中X為一個(gè)或多個(gè)徑向板體的徑向長度。一個(gè)或多個(gè)徑向板體可以具有從0.05*y到0.3*y的高度，其中y是管道直徑。一個(gè)或多個(gè)徑向板體可以具有圓形的上游邊緣。上游點(diǎn)可以相對(duì)于圓形上游邊緣等邊。一個(gè)或多個(gè)徑向板體可以具有基本平滑的表面。第一靜態(tài)混合區(qū)域可以包括至少一個(gè)第二流動(dòng)校正器。第一靜態(tài)混合區(qū)域的該至少一個(gè)第二流動(dòng)校正器可以包括一個(gè)或多個(gè)徑向板體。第一靜態(tài)混合區(qū)域和第二靜態(tài)混合區(qū)域均可以進(jìn)一步包括多個(gè)靜態(tài)混合元件。多個(gè)靜態(tài)混合元件可以包括多個(gè)突片嵌件，所述突片嵌件具有在流動(dòng)方向上彎折的上游表面。混合容器中的壓降可以小于35kPa。在一些實(shí)施例中，第一流動(dòng)校正器包括一個(gè)或多個(gè)安裝到中間體上的徑向板，其中所述一個(gè)或多個(gè)徑向板在狹長管道中縱向地延伸，并且中間體從上游點(diǎn)向下游基底朝向所述內(nèi)壁向外地漸變。
[0009]在第二實(shí)施例中，提出了一種用于制備氰化氫的反應(yīng)組件，包括:(a)具有狹長管道的用于產(chǎn)生三元?dú)怏w混合物的混合容器，該狹長管道包括位于狹長管道的下游端處的出口、內(nèi)壁，以及包括第一進(jìn)入端口和設(shè)于第一進(jìn)入端口下游的第一流動(dòng)校正器的第一靜態(tài)混合區(qū)域，其中第一進(jìn)入端口用于將至少一種由含甲烷的氣體、含氨氣體、含氧氣體及其混合物構(gòu)成的組中選擇的反應(yīng)氣體引入到混合容器中，還包括第二靜態(tài)混合區(qū)域，其置于第一靜態(tài)混合區(qū)域下游，并包括用于將含氧氣體引入到混合容器中的第二進(jìn)入端口和置于第二進(jìn)入端口下游的第二流動(dòng)校正器，其中，第一和第二流動(dòng)校正器均包括一個(gè)或多個(gè)安裝到中間體上的徑向板體，其中一個(gè)或多個(gè)徑向板體在狹長管道中縱向延伸，并且中間體從上游點(diǎn)向下游基底朝著內(nèi)壁向外漸變；以及(b)反應(yīng)容器，其包括操作性連接到出口以接收三元?dú)怏w混合物的反應(yīng)器入口和包括用于制備氰化氫流的催化劑的催化劑床。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的HCN合成系統(tǒng)的簡化的流動(dòng)示意圖。
[0011]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混合容器的剖視圖。
[0012]圖3A和圖3B為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有棱錐形中間體的流動(dòng)校正器。
[0013]圖4A和圖4B為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有圓錐形中間體的流動(dòng)校正器。
[0014]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圓形環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]此處所用之術(shù)語僅出于描述特定實(shí)施方案的目的，并不意欲限制本發(fā)明。除非上下文中清楚地顯示出另外的情況，如此處所用的單數(shù)形式“一個(gè)”和“該”也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解，在本說明書中使用的用語“包括”和/或“包括有”時(shí)說明了存在所述的特征、整體、步驟、操作、部件和/或構(gòu)件，但不妨礙一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、部件組、構(gòu)件和/或構(gòu)件組的存在或添加。
[0016]例如“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或“涉及”的用語及其變體應(yīng)廣泛地理解，并且包含所列出的主體以及等效物，還有未列出的另外的主體。另外，當(dāng)由過渡性用語“包含”、“包括”或“含有”來引出組分、部件組、工藝或方法步驟或者任何其他的表述時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解此處還考慮了相同的組分、部件組、工藝或方法步驟，或者具有在該組分、部件組、工藝或方法步驟或任何其它表述的記載之前的過渡性用語“基本上由…組成”、“由…組成”或“選自由…構(gòu)成的組”的任何其它的表述。
[0017]如果的適用話，權(quán)利要求中的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)、材料、動(dòng)作以及所有功能性的裝置或步驟的等效物包括用于與權(quán)利要求中所具體陳述的其他部件相結(jié)合地來執(zhí)行功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或動(dòng)作。本發(fā)明的說明書出于介紹和描述的目的而提供，但并不是窮舉性的或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的形式。在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，許多改變和變體對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。這里選擇并描述了一些實(shí)施方案，目的是對(duì)本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行最佳的解釋，并且使得本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的不同實(shí)施方案具有多種變化，如同適合于該特定用途一樣。相應(yīng)地，盡管本發(fā)明已經(jīng)依據(jù)實(shí)施方案進(jìn)行了描述，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以有所改變地并在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)實(shí)施。
[0018]現(xiàn)在將詳細(xì)參考特定的所公開的主題。盡管所公開的主題將結(jié)合所列舉的權(quán)利要求來描述，然而可以理解，它們并不將所公開的主題限制到這些權(quán)利要求中。相反，所公開的主題覆蓋了所有的替代方案、改變以及等效物，這些可以包含于由權(quán)利要求所限定的所公開的主題的范圍之內(nèi)。
[0019]可根據(jù)Andrussow法或通過BMA法來以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)氰化氫(“HCN”)。在Andrussow法中，甲烷、氨和含氧原料在高于1000°C的溫度下在催化劑的存在下反應(yīng)，以制備包含HCN、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)?、剩余氨、剩余甲烷和水的氰化氫粗產(chǎn)物。天然氣典型地用作甲烷來源，而空 氣、富氧空氣或純氧可以用作氧氣來源。催化劑典型地為絲網(wǎng)鉬/銠合金或絲網(wǎng)鉬/銥合金?？梢允褂闷渌拇呋瘎┙M分，包括但不限于鉬族金屬、鉬族金屬合金、負(fù)載型鉬族金屬或負(fù)載型鉬族金屬合金。也可以使用其他的催化劑構(gòu)造，包括但不限于多孔結(jié)構(gòu)、絲網(wǎng)、突片嵌件、球體、塊體、泡沫、浸潰涂層和清洗涂層。在BMA法中，甲烷和氨使用如美國專利7，429，370所描述的鉬催化劑來反應(yīng)，該專利通過引用包含于本文。
[0020]大致上講，圖1顯示了 HCN合成系統(tǒng)100。HCN —般在反應(yīng)組件102中制備，反應(yīng)組件102包括混合容器104和反應(yīng)容器106。在Andrussow法中，包括含氧氣體原料流108、含甲烷氣體原料流110和含氨氣體原料流112的反應(yīng)氣體引入到混合容器104中。混合容器104包括至少一個(gè)如這里所述的流動(dòng)校正器122。如圖1所示，含甲烷氣體原料流110和含氨氣體原料流112可以輸送到含氧氣體原料流108的上方。在一些實(shí)施方案中，含甲燒氣體原料流110和含氨氣體原料流112可以在引入到混合容器104中之前混合。在一個(gè)實(shí)施方案中，混合容器104可以包含一個(gè)或多個(gè)如這里所述的靜態(tài)混合區(qū)域，用于制備完全混合的三元?dú)怏w混合物114。靜態(tài)混合區(qū)域可以位于流動(dòng)校正器122的下游。混合容器104具有直壁，所述直壁與到反應(yīng)容器106之中的三元?dú)怏w混合物114的流動(dòng)對(duì)齊。
[0021 ] 三元?dú)怏w混合物114離開混合容器104，并且接觸到包含在反應(yīng)容器106之內(nèi)的催化劑，以形成包含HCN的氰化氫粗產(chǎn)物116。催化劑可以處于催化劑床118之內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用分布板120來將三元?dú)怏w混合物114輸送到反應(yīng)容器106中。分布板120還可以用來均勻地分布三元?dú)怏w混合物，并如所需要地將三元?dú)怏w混合物進(jìn)一步混合?？稍诎被厥詹糠?30中從氰化氫粗產(chǎn)物116中回收氨，并通過管線132使氨返回。還可以在HCN精煉部分134中將HCN精煉成期望用途所要求的純度。在一些實(shí)施方案中，HCN可以為高純度的HCN，包含小于IOOmpm重量的水。
[0022]反應(yīng)氣體108、110和112以相對(duì)于混合容器104中的三元?dú)怏w混合物114的流動(dòng)處于從5°到90°的范圍內(nèi)的角度、并且通常是相垂直的角度引入。這會(huì)誘導(dǎo)反應(yīng)氣體的旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了不期望的流動(dòng)模式。不期望的流動(dòng)模式可能導(dǎo)致HCN的產(chǎn)率降低以及較低的HCN收益。本發(fā)明通過使用至少一個(gè)流動(dòng)校正器122以獲得基本上沒有旋轉(zhuǎn)的平推流且提供完全混合的三元?dú)怏w混合物114而減少了混合容器104中的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，從而有利地提高了性能。通過在催化劑床上實(shí)現(xiàn)基本上均勻的床的溫度，這提高了收益。均勻的床溫度避免了因催化劑床上的熱點(diǎn)或冷點(diǎn)導(dǎo)致的差異。在床溫度方面存在較大變化的催化劑床易于破裂，這會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)物的旁流和產(chǎn)率的損失。
[0023]流動(dòng)校正器122可以在混合容器中在反應(yīng)氣體混合之前提供反應(yīng)氣體的基本上沒有或僅有很少旋轉(zhuǎn)的平推流。優(yōu)選地，平推流在流動(dòng)校正器122上具有基本均勻的速度剖面。這減少了可能由將反應(yīng)氣體輸送到混合容器104中所導(dǎo)致的任何旋轉(zhuǎn)。
[0024]另外，反應(yīng)氣體可能傾向于流動(dòng)通過混合容器104的中部，從而集中在中部區(qū)域，使得混合容器104的壁處具有較少的反應(yīng)氣體的流動(dòng)，并且導(dǎo)致含氧氣體與含甲烷氣體和含氨氣體的不良混合。靜態(tài)混合器從混合容器的內(nèi)壁橫向地延伸出，使得混合容器的中間為敞開的。因此，當(dāng)反應(yīng)氣體沒有沿著混合容器的圓周直徑均勻分布時(shí)，可能產(chǎn)生混合不良。本發(fā)明的流動(dòng)校正器122具有中間體，用來使反應(yīng)氣體遠(yuǎn)離中部地且朝向混合容器的壁向外擴(kuò)散。該中間體典型地定位成與混合容器的中心線至少部分地重疊。該中間體通過阻止流動(dòng)經(jīng)過混合容器的中部而有利地改善了混合。該中間體優(yōu)選為圓錐形的或棱錐形的。
[0025]在圖2中，顯示了具有流動(dòng)校正器122和流動(dòng)校正器160的混合容器104的剖視圖。混合容器104制造優(yōu)選為完全混合的三元?dú)怏w混合物114，其通過下游端部156并且到HCN反應(yīng)容器106中?；旌先萜?04包括狹長管道140，該狹長管道140可在三元?dú)怏w混合物114的流動(dòng)方向上接觸到或延伸到反應(yīng)容器106中?；旌先萜鞯某叽缈梢宰兓?，但可具有l(wèi)-5m、例如為1.2-2.5m的長度，以及5_60cm、優(yōu)選是10_35cm的內(nèi)直徑。在一個(gè)實(shí)施例中設(shè)有第一進(jìn)入端口 136 (也稱作上部入口)，它用來引入選自下面組的至少一種反應(yīng)氣體，所述組包括含甲烷氣體、含氨氣體、含氧氣體和它們的混合物。優(yōu)選地，通過第一進(jìn)入端口 136來引入含甲烷氣體110和含氨氣體112。流動(dòng)校正器160可以置于第一進(jìn)入端口136的下游，并且產(chǎn)生通過第一進(jìn)入端口 136引入的反應(yīng)氣體的平推流。
[0026]還可以通過第二進(jìn)入端口 138 (也稱作下部入口)將另外的反應(yīng)氣體引入到管道140中。流動(dòng)校正器122可以置于第二進(jìn)入端口 138的下游，并且產(chǎn)生通過第二進(jìn)入端口138引入的反應(yīng)氣體和那些來自第一進(jìn)入端口 136的反應(yīng)氣體的平推流。在一個(gè)實(shí)施例中，通過第二進(jìn)入端口 138所引入的反應(yīng)氣體可以選自下述組，所述組包括含甲烷氣體、含氨氣體、含氧氣體以及它們的混合物。優(yōu)選地，可以引入含氧氣體流108。如圖2所示，第二進(jìn)入端口 138處于第一進(jìn)入端口 136的下游。因?yàn)橹钡揭牒鯕怏w時(shí)才會(huì)形成三元?dú)怏w混合物，因此優(yōu)選的是在管道140的較下部引入含氧氣體108，從而減少三元?dú)怏w混合物114的體積。
[0027]流動(dòng)校正器122包括一個(gè)或多個(gè)安裝在中間體126上的徑向板124。流動(dòng)校正器122具有一體式組件，并且徑向板124剛性地連接到中間體126上。流動(dòng)校正器122可使用適當(dāng)?shù)牟讳P鋼，例如310SS或316SS。流動(dòng)校正器122的尺寸可隨混合容器的尺寸而變化。在一個(gè)實(shí)施例中設(shè)有從I到10個(gè)徑向板124，例如優(yōu)選有2到6個(gè)徑向板。中間體126可以同心地設(shè)置于狹長管道140中。中間體126可以設(shè)置于狹長管道140中，使得徑向板與突片嵌件(tab) 148對(duì)齊或偏置，例如處于45°的角度。在一個(gè)例子中，流動(dòng)校正器160可具有與流動(dòng)校正器122相似的結(jié)構(gòu)。
[0028]徑向板124具有在三元?dú)怏w混合物114的流動(dòng)方向上延伸的、例如在狹長管道140中縱向延伸的光滑表面。由于徑向板延伸過管道的直徑，因此各徑向板可具有大致為管道直徑的一半的長度。每個(gè)徑向板124具有從0.05y到0.3y的高度，其中y為管道的直徑。示例性的流動(dòng)校正器122可具有高度為l-20cm (例如4-16cm)、厚度為0.l-3cm (例如
0.5-1.5cm)的徑向板。每個(gè)徑向板可以具有圓形的上游邊緣，所述上游邊緣關(guān)于中間體126的上游點(diǎn)等邊。在一些實(shí)施例中，上游邊緣可以為漸變的、刀口狀的、方形的或鈍的。流動(dòng)校正器122和160的徑向板可具有類似的尺寸和形狀。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，徑向板124從中間體126向外延伸，并且連接到狹長管道140的內(nèi)壁154。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，徑向板124可以向外延伸并且連接到圓形環(huán)180。圓形環(huán)180可以連接到狹長管道的內(nèi)壁154。在一個(gè)實(shí)施例中，圓形環(huán)180可以滑動(dòng)配合至IJ、焊接到或以其它方式連接到內(nèi)壁154上。
[0030]中間體126以從5°到65°的角度從上游邊緣向下游基底128漸變。如附圖3A/3B和4A/4B所示，中間體126、126’可以具有多種形狀，包括但不限于圓錐形、棱錐形、棱柱形、不規(guī)則四邊體形等。中間體126可以為實(shí)心的或空心的。中間體126具有下游基底128，下游基底128可以為圓形、三角形、方形、菱形、矩形、五邊形或六邊形。圖3B顯示了棱錐形中間體126的方形的下游基底128。當(dāng)中間體126為棱錐形時(shí)，徑向板124可以接觸到棱錐的角部。圖4B顯示了圓錐形126’的圓形的下游基底128’。圖4A/4B中的徑向板124’可以在圓錐形中間體126’上彼此等距地間隔開。在一個(gè)實(shí)施例中，下游基底具有從0.l*x到
0.5*x的最大直徑,其中X為徑向板的徑向長度。
[0031]狹長管道140還包括一個(gè)或多個(gè)用來產(chǎn)生完全混合的三元?dú)怏w混合物114的靜態(tài)混合區(qū)域142、144。如圖2所示，每個(gè)靜態(tài)混合區(qū)域142和144分別處于流動(dòng)校正器160和122的下游。在一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)有相鄰于第一進(jìn)入端口 136設(shè)置的第一靜態(tài)混合區(qū)域142。第一靜態(tài)混合區(qū)域142也可以與流動(dòng)校正器160間隔開。流動(dòng)校正器160可以具有徑向板162和中間體164的構(gòu)造，類似于流動(dòng)校正器122。在一些實(shí)施方案中，流動(dòng)校正器160可以沒有中間體，而僅包括在中間區(qū)域連接的徑向板162。
[0032]第一靜態(tài)混合區(qū)域142設(shè)置用來將含甲烷氣體110和含氨氣體112混合，這在它們與含氧氣體108的混合之前進(jìn)行。第一靜態(tài)混合區(qū)域142可以形成甲烷和氨的二元?dú)怏w。在將該二元?dú)怏w和含氧氣體混合之前，優(yōu)選地讓反應(yīng)氣體通過流動(dòng)校正器122，以提供具有大致均勻的速度剖面的平推流到第二靜態(tài)混合區(qū)域144中。第二靜態(tài)混合區(qū)域144相鄰于第二進(jìn)入端口 138設(shè)置，或設(shè)置在第二進(jìn)入端口 138的下游，并且優(yōu)選地與流動(dòng)校正器122間隔開。第二靜態(tài)混合區(qū)域144將含氧氣體與其它反應(yīng)氣體混合，以產(chǎn)生三元?dú)怏w混合物114。
[0033]在一個(gè)實(shí)施方案中，第二靜態(tài)混合區(qū)域144應(yīng)當(dāng)盡最大的實(shí)際可能而安裝得靠近反應(yīng)容器106中的反應(yīng)催化劑床(未示出)，使得混合容器104中的三元?dú)怏w混合物的體積和停留時(shí)間最小化。
[0034]盡管在圖2中針對(duì)端口 136和138顯示了一個(gè)入口，然而在一個(gè)實(shí)施方案中可以設(shè)置多個(gè)第一進(jìn)入端口和第二進(jìn)入端口?？梢試@狹長管道130的整個(gè)圓周設(shè)有多個(gè)輸送入口。輸送入口中的每一個(gè)可以相對(duì)于三元?dú)怏w混合物的流動(dòng)方向處于5°到90°的角度。反應(yīng)物的主輸送管線可以連接到圍繞著多個(gè)第一進(jìn)入端口和/或第二進(jìn)入端口的環(huán)形區(qū)域(未示出)?？梢跃哂卸鄠€(gè)(未示出的)孔，其限定了進(jìn)入端口并提供從環(huán)形區(qū)域到狹長管道140的輸送入口。不希望被理論束縛，可以認(rèn)為當(dāng)反應(yīng)物輸送到混合容器104中時(shí)，所述多個(gè)孔可以阻止旋轉(zhuǎn)，即漩渦。
[0035]在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一進(jìn)入端口 136和第二進(jìn)入端口 138可以延伸到狹長管道140的腔體中。這可允許將反應(yīng)物引入到狹長管道140的中間。不希望被理論束縛，可以認(rèn)為所延伸的入口可以阻止反應(yīng)物不接觸突片嵌件148就穿過混合容器104。優(yōu)選地，輸送氧氣的第二進(jìn)入端口 138延伸到管道130的中部。
[0036]靜態(tài)混合區(qū)域142、144中的每一個(gè)均包括突片嵌件148的一個(gè)或多個(gè)行146。由于由流動(dòng)校正器122和160產(chǎn)生的三元?dú)怏w混合物的減少的旋轉(zhuǎn)流，因此由突片嵌件148所產(chǎn)生的混合明顯地提高。另外，這種改善的混合是由于具有中間體的流動(dòng)校正器阻止了三元?dú)怏w流過管道的中部，并迫使該三元?dú)怏w混合物接觸從內(nèi)壁中延伸出來的突片嵌件。每個(gè)靜態(tài)混合區(qū)域142、144可以包括一到十行突片嵌件148。在一個(gè)實(shí)施方案中，第二靜態(tài)混合區(qū)域144中的行數(shù)可以大于或等于第一靜態(tài)混合區(qū)域142中的行數(shù)。例如，第二靜態(tài)混合區(qū)域144可以具有一到三個(gè)行。每個(gè)行146可以包括一到十個(gè)突片嵌件148，并且優(yōu)選地包括二到六個(gè)突片嵌件148。在每個(gè)行146內(nèi)，突片嵌件148優(yōu)選圍繞管道140的圓周均勻地間隔開。隨著行數(shù)和/或每行中突片嵌件的數(shù)量增加，混合容器中的壓降也會(huì)增加。因此，所期望的是使用行和突片嵌件的組合來提供完全的混合，同時(shí)保持小于35kPa、例如小于25kPa的壓降。然而，由于通過減小旋轉(zhuǎn)流所實(shí)現(xiàn)的低CoV，使用更少能量所形成的三元?dú)怏w混合物可實(shí)現(xiàn)與使用更大壓降的更高能的工藝類似的性能。
[0037]在第二靜態(tài)混合區(qū)域144的下游并在混合容器104的出口 156之前可以具有空區(qū)域158。空區(qū)域158允許三元?dú)怏w混合物具有非混合區(qū)域。空區(qū)域158可以具有從0.l*d到10*d的高度，其中d為狹長管道140的內(nèi)直徑。
[0038]在一個(gè)實(shí)施方案中，突片嵌件可以安裝到內(nèi)壁154上，或穿透內(nèi)壁154中的槽(未示出)并焊接到狹長管道140的外表面。每個(gè)突片嵌件148可以具有支撐件152，支撐件152為I形、I形、T形、U形或V形。支撐件152可以為突片嵌件148提供剛性，以阻止在由于反應(yīng)器中的紊流所導(dǎo)致的壓力變化下的形變。紊流可能導(dǎo)致大于5MPa、例如大于13MPa的巨大的壓力增加。
[0039]在一個(gè)實(shí)施方案中，突片件150具有在流動(dòng)方向上彎折的上游表面152。彎折角度可以在5ο到45ο之間、并且更優(yōu)選地在20ο到35ο之間變化。下游表面可具有與上游表面近似的角度。一行內(nèi)的突片嵌件可以具有大致近似的角度，例如在±5ο之內(nèi)，更優(yōu)選地在±lo之內(nèi)。相鄰行之間的突片嵌件以及不同的混合區(qū)域之間的突片嵌件的角度可以不同。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，第一混合區(qū)域142可以具有角度為30ο的突片嵌件，而第二混合區(qū)域144可以具有角度為25ο的突片嵌件。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，第一靜態(tài)混合區(qū)域142可以具有角度為30ο的突片嵌件，而第二靜態(tài)混合區(qū)域144可以具有角度為45ο的突片嵌件。
[0040]在一個(gè)實(shí)施方案中，突片嵌件148優(yōu)選沒有斜面，即突片嵌件148不是扭曲的，并且其在管道140的內(nèi)壁上對(duì)齊，以大致上平行于三元?dú)怏w混合物的流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，突片嵌件148的傾斜度為從0°到7°，例如從0°到3°。具有大于8°的輕微傾斜度可以導(dǎo)致很差的混合性能，后者可能導(dǎo)致床的溫度變化的增加和/或不期望的壓降增加。
[0041]管道140內(nèi)的突片嵌件148如同流體箔一樣地操作，所述流體箔隨著反應(yīng)氣體流過混合容器104而具有針對(duì)它們的上游表面150所呈現(xiàn)出來的較大的流體壓力和針對(duì)它們的下游表面的降低的流體壓力。流動(dòng)校正器122提供了要接觸到上游表面150的反應(yīng)氣體的平推流。每個(gè)突片嵌件148的相鄰的和相互間反向的表面上的流體的壓力差導(dǎo)致從每個(gè)突片嵌件148上流過的縱向流動(dòng)再定位，因此導(dǎo)致了在通過管道140的流體的縱向流動(dòng)上增加了徑向的交叉流分量。每個(gè)突片嵌件的邊緣上的流體流動(dòng)導(dǎo)致流體被彎折的上游表面向內(nèi)和向上偏轉(zhuǎn)，從而在每個(gè)突片嵌件的尖端處產(chǎn)生多對(duì)反向地旋轉(zhuǎn)且主要為流束式的旋渦，以及將由單個(gè)突片嵌件產(chǎn)生的相鄰的流束式旋渦相連的下游發(fā)卡旋渦。每個(gè)這種成對(duì)的旋渦具有相互間反向的圍繞著旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸大致上沿著縱向的流束式流體流動(dòng)方向且沿著兩個(gè)邊界表面之間的環(huán)形間隔定位。由靜態(tài)混合區(qū)域142和144所產(chǎn)生的紊流混合產(chǎn)生了具有小于0.1的變化系數(shù)(CoV)的完全混合的三元?dú)怏w混合物。
[0042]突片嵌件148的上游表面150的形狀可以包括梯形、方形、平行四邊形、半橢圓形、圓角方形或矩形?？梢允褂美缣菪涡螤畹臐u縮的突片嵌件。另外，突片嵌件可以輕微彎曲或成曲形。在一個(gè)實(shí)施方案中，在主流束流動(dòng)的方向上，突片嵌件的縱向尺寸不超出突片嵌件的寬度的兩倍。
[0043]混合容器104的尺寸可以有很大的變化，并且可以很大程度上取決于反應(yīng)容器106的容量。在此處所公開的本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，混合容器104具有處于從2到20的范圍內(nèi)(例如從2到10)的外側(cè)長度與直徑之比。
[0044]如圖2所示，盡管設(shè)有兩個(gè)進(jìn)入端口和兩個(gè)靜態(tài)混合區(qū)域，然而在其他的實(shí)施例中也可以設(shè)有一個(gè)進(jìn)入端口和一個(gè)靜態(tài)混合器。另外，可以設(shè)有兩個(gè)進(jìn)入端口和一個(gè)設(shè)置在下部進(jìn)入端口的近端的靜態(tài)混合器。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以使用其他的進(jìn)入端口和靜態(tài)混合器的構(gòu)造。
[0045]三元?dú)怏w混合物114可以從混合容器104進(jìn)入到反應(yīng)容器106的進(jìn)入端口中。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)分布板120來在催化劑床上提供均勻分布的三元?dú)怏w混合物。還可以結(jié)合分布板使用阻火器，以將三元?dú)怏w分布在催化劑床上。優(yōu)選地，分布板不應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致大于35kPa的、例如更優(yōu)選小于25kPa的反應(yīng)容器中的壓降。在一個(gè)實(shí)施方案中，在反應(yīng)容器之內(nèi)在入口下游和阻火器的上游布置有一個(gè)分布板。分布板可以具有大于進(jìn)入端口并小于反應(yīng)容器的最大直徑的直徑。分布板具有由一個(gè)或更多孔洞形成的空區(qū)域，空區(qū)域至少為分布板的面積的50%到80%。空區(qū)域可以在上游表面上具有抬升的錐形特征來擴(kuò)散三元?dú)怏w混合物。分布板還可以包括實(shí)心區(qū)域，該實(shí)心區(qū)域與進(jìn)入端口的中心點(diǎn)對(duì)齊，優(yōu)選居中地對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施方案中，分布板可以為絲網(wǎng)材料。
[0046]在其他的實(shí)施例中，靜態(tài)混合區(qū)域可以為能生成漩渦的突片嵌件混合器。VORTAB?為適合的被動(dòng)式混合部件，其用在可從Chemineer，Inc.購得的高效率靜態(tài)混合器中，作為HEV (高效漩渦)生產(chǎn)線的一部分。大致上，HEV混合器包括不規(guī)則四邊形的突片嵌件，該突片嵌件以某角度安裝到混合器殼體上，并且產(chǎn)生交替旋轉(zhuǎn)的尖端漩渦，用來以最小的壓力損耗混合所經(jīng)過的流體流，同時(shí)保持與紊流相關(guān)的相對(duì)平坦的速度剖面。
[0047]用于本發(fā)明的目的的完全混合的三元?dú)怏w在催化劑床的直徑上具有小于0.1的變化系數(shù)(CoV)，或更優(yōu)選小于0.05并且甚至更優(yōu)選小于0.01的變化系數(shù)。在范圍方面，CoV可以形成為0.001到0.1，或更優(yōu)選地從0.001到0.05。低CoV有利地增加了反應(yīng)物轉(zhuǎn)換為HCN的產(chǎn)率。CoV定義為標(biāo)準(zhǔn)偏差σ與平均偏差μ之比。CoV理想上盡可能地低，例如小于0.1，如0.05。HCN單元可在CoV為0.1上操作，CoV為0.2也不罕見，即處于0.01到0.2或0.02到0.15的范圍。然而在CoV高于0.1時(shí)，運(yùn)行成本更高而HCN產(chǎn)率更低，例如低2%到7%，這相當(dāng)于連續(xù)式商業(yè)運(yùn)行中每年幾百萬美元的損失。完全混合的三元?dú)怏w有利地增加了 HCN產(chǎn)率，并且回報(bào)更高產(chǎn)量的HCN?？梢酝ㄟ^在催化劑床上實(shí)施大致均勻的床溫度來實(shí)現(xiàn)性能的改善。
[0048]當(dāng)CoV超出0.1時(shí)，反應(yīng)氣體可能處于在催化劑床的安全操作范圍之外的濃度。例如，當(dāng)在三元?dú)怏w中的較高氧氣濃度下操作時(shí)，較大的CoV可能造成氧氣增加，這導(dǎo)致了回流。另外，當(dāng)CoV較大時(shí)，催化劑床可能暴露于更多的甲烷下，這可能導(dǎo)致碳沉淀物的聚集。碳沉淀物可能降低催化劑壽命和性能。因此，在較大的CoV下可能會(huì)有更高的原材料消耗。
[0049]混合容器可以在從50°C到120°C的溫度下操作。在混合容器中可以使用更高的溫度，對(duì)反應(yīng)氣體進(jìn)行預(yù)熱。在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選的是混合容器以低于反應(yīng)容器的溫度操作?；旌先萜鞯牟僮鲏毫梢杂休^大的變化，從130kPa到400kPa，并且更優(yōu)選地從130kPa到300kPa。大致上講，混合容器可以在與反應(yīng)容器類似的壓力下操作。
[0050]反應(yīng)氣體在可使混合容器內(nèi)的壓降最小化的條件下混合。在一個(gè)實(shí)施方案中，混合容器中的壓降小于35kPa，優(yōu)選小于25kPa。將壓降最小化可以減少三元?dú)怏w的最大壓力，并且因此減少潛在的爆炸情況中的壓力。減小壓降還將與混合相關(guān)聯(lián)的能量(例如壓縮能量)最小化。
[0051]反應(yīng)氣體供應(yīng)到混合容器中以提供三元?dú)怏w混合物，該三元?dú)怏w混合物具有從
1.2到1.6的氨-氧摩爾比(例如從1.3到1.5)、從I到1.5的氨-甲烷摩爾比(例如從1.1到1.45)，以及從I到1.25的甲烷-氧摩爾比(例如從1.05到1.15)。例如，三元?dú)怏w混合物可具有1.3的氨-氧摩爾比和1.2的甲烷-氧摩爾比。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，三元?dú)怏w混合物可具有1.5的氨-氧摩爾比和1.15的甲烷-氧摩爾比。三元?dú)怏w混合物中的氧濃度可隨這些摩爾比而變化。因此，在一些實(shí)施方案中，三元?dú)怏w混合物包括至少25%體積的氧氣，例如至少28%體積的氧氣。在一些實(shí)施方案中，三元?dú)怏w混合物包括從25%到32%體積的氧氣，例如從26%到30%體積的氧氣?？梢允褂枚喾N控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體流。例如，可以使用能測(cè)量反應(yīng)氣體原料流的流速、溫度和壓力并允許控制系統(tǒng)為操作者和/或控制器件提供經(jīng)壓力和溫度補(bǔ)償?shù)牧魉俚摹皩?shí)時(shí)”反饋的流量計(jì)。
[0052]正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，前述功能和/或方法可以實(shí)施為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。例如，功能和/或方法可以實(shí)施為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序指令，該指令記錄在計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)器件中，當(dāng)通過計(jì)算機(jī)處理器檢索和執(zhí)行該指令時(shí)，其控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以執(zhí)行上述實(shí)施方案的功能和/或方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器(例如只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件(例如硬盤驅(qū)動(dòng)器)。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令可以使用任何適合的計(jì)算機(jī)編程語言(例如C++、JAVA等)來編碼。相應(yīng)地，本發(fā)明的一些方面可以采取整體為軟件的實(shí)施方式的形式(包括固件、常駐軟件、微碼等)，或結(jié)合了軟件方面和硬件方面的實(shí)施方式。
[0053]在一個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)將反應(yīng)氣體混合時(shí)，所期望的是避免混合容器中的副反應(yīng)。副反應(yīng)可以包括甲烷或氨的氧化。在混合容器中還應(yīng)當(dāng)避免不利操作條件下的暴燃或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)和沖擊，這通過在混合容器中保持大于三元?dú)怏w的火焰前緣的流動(dòng)速度來實(shí)現(xiàn)。此處所用的用語“暴燃”指相對(duì)于未燃燒的氣體在緊鄰于火焰之前以亞聲速傳播的燃燒波?！氨ā敝赶鄬?duì)于未燃燒的氣體在緊鄰于火焰之前處以超聲速傳播的燃燒波。暴燃典型地導(dǎo)致適度的壓力增高，而爆炸可能導(dǎo)致過度的壓力增高。本發(fā)明提供了一種有利的解決方案來快速和完全地將反應(yīng)氣體混合，同時(shí)在混合過程中將壓降最小化，并且避免不想要的副反應(yīng)’例如氧化和暴燃。
[0054]用于混合容器和流動(dòng)校正器的構(gòu)造的材料可以不同，并且可以為任何與三元?dú)怏w混合物相容的材料，所述材料能夠承受混合容器中的設(shè)計(jì)溫度和壓力而沒有顯著的退化，并且其不會(huì)促進(jìn)三元?dú)怏w混合物中的氣體的反應(yīng)。使用包括310SS和316SS的不銹鋼造材料的構(gòu)造已經(jīng)達(dá)到了令人滿意的結(jié)果。
[0055]在一個(gè)實(shí)施方案中，通過將那些暴露于氣流的表面拋光以降低內(nèi)表面的比表面積(粗糙度)來減少混合器的內(nèi)部表面的催化劑活性。例如，將混合容器的內(nèi)直徑加工到大約125微英寸(3.2微米)的表面粗糙度可顯著降低催化劑活性。
[0056]混合容器104可以設(shè)有一個(gè)或多個(gè)適合的分析儀，用來測(cè)量離開第一靜態(tài)混合區(qū)域142和/或第二靜態(tài)混合區(qū)域144的甲烷和氨的濃度。這種線上和線下的分析儀在現(xiàn)有技術(shù)中熟知。這種分析儀的非限定性的例子包括紅外分析儀、傅里葉變換紅外分析儀、氣體色譜分析儀和質(zhì)譜分析儀。類似地，第二靜態(tài)混合區(qū)域144可以設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)適合的分析儀，用來測(cè)量三元?dú)怏w混合物中的氧氣濃度。
[0057]在圖2未示出的一個(gè)可選的實(shí)施方案中，上部入口 136和下部入口 138設(shè)置有具有自動(dòng)閥門的惰性氣體接頭，使得必要時(shí)可以凈化掉混合容器104的管線中的反應(yīng)物，例如用于維護(hù)停工或反應(yīng)器的停工。
[0058]在混合容器104的上游端部設(shè)置有壓力釋放調(diào)節(jié)器170，此處將更完全地對(duì)其進(jìn)行討論。壓力釋放調(diào)節(jié)器170 (例如破裂膜片)可以安裝在混合容器104的通風(fēng)管172中。壓力釋放調(diào)節(jié)器170限制了狹長管道140中的壓力，并且因此限制了第一靜態(tài)混合區(qū)域142和(未示出的)催化床之間所包含的總質(zhì)量和勢(shì)能，因此可在不利的操作條件下減少了燃燒的沖擊或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)和沖擊。在一個(gè)實(shí)施方案中，壓力釋放調(diào)節(jié)器170具有從混合容器104的操作壓力的110%到115%的壓力釋放設(shè)定點(diǎn)。
[0059]當(dāng)壓力釋放調(diào)節(jié)器170被支撐在第一靜態(tài)混合區(qū)域142的上游端以與能夠延伸到堆疊174中的通風(fēng)管線172連通時(shí)，得到了良好結(jié)果。因此，在混合容器104中形成的過壓力下，壓力釋放調(diào)節(jié)器170打開，而加熱過的氣體從反應(yīng)容器106和混合容器104中排放?？梢允褂玫?dú)鈨艋鱽韮艋瘔毫︶尫耪{(diào)節(jié)器170附近的蒸汽容量。
[0060]在HCN的生產(chǎn)中，每種反應(yīng)氣體分別通過適合的原料制備系統(tǒng)進(jìn)行處理。相應(yīng)的反應(yīng)氣體的來源可以通過任何現(xiàn)有技術(shù)中已知的適合的輸送系統(tǒng)如管道、推車、舟皿或軌道等輸送到每個(gè)相應(yīng)的原料制備系統(tǒng)中。
[0061]含氧源可以由氧氣原料制備系統(tǒng)來提供，該氧氣原料制備系統(tǒng)包括用來調(diào)節(jié)引入到工藝過程中的含氧源的壓力的裝置以及用來將細(xì)顆粒從未過濾的含氧源中移除的過濾器。增加含氧源的氧氣含量對(duì)于增加反應(yīng)產(chǎn)量和減少處理裝置的尺寸來說是有利的。增加空氣的氧氣含量也增加了通常在空氣中為可燃的物質(zhì)的易燃性。如果不移除原料流中所夾帶的金屬顆粒(例如鐵或鋼)和/或其他污染物以及副產(chǎn)物，則可能導(dǎo)致氧氣管道的火情。可以使用任何適合的機(jī)構(gòu)來從未過濾的含氧源中移除所夾帶的金屬顆粒和其他的污染物，所述機(jī)構(gòu)例如過濾器、旋風(fēng)分離器、聚結(jié)器、防霧裝置以及除霧器。當(dāng)含氧進(jìn)氣的來源要求壓縮時(shí)，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的無油壓縮機(jī)和密封設(shè)計(jì)也可以緩解污染。含氧氣體可包括空氣、富氧空氣或純氧。針對(duì)富氧空氣，或許需要壓縮機(jī)。
[0062]如這里使用的用語“空氣”指成分與取自大氣(通常在地面處)的氣體的原始成分大致相同的氣體混合物。在一些例子中，空氣取自周圍環(huán)境?？諝饩哂腥缦陆M成，包括約78%體積的氮?dú)?、約21%體積的氧氣、約1%體積的氬氣和約0.04%體積的二氧化碳，以及少量的其它氣體。
[0063]如這里使用的用語“富氧空氣”指成分包含比空氣中所存在的更多的氧氣的氣體混合物。富氧空氣具有如下組成，包括大于21%體積的氧氣、少于78%體積的氮?dú)狻⑸儆?%體積的氬氣和少于0.04%體積的二氧化碳。在一些實(shí)施方案中，富氧空氣包括至少28%體積的氧氣，例如至少80%體積的氧氣、例如至少95%體積的氧氣，或者至少99%體積的氧氣。
[0064]利用含氧源(例如低含量的惰性氣體，比如氮?dú)?中的高氧氣濃度提供了減少在其他情況中必須處理大體積的惰性氮?dú)獾南掠窝b置的尺寸和操作成本的機(jī)會(huì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，含氧氣體包括大于21%體積的氧氣，例如大于28%體積的氧氣，大于80%體積的氧氣，大于90%體積的氧氣,大于95%體積的氧氣或大于99%體積的氧氣。
[0065]隨著含氧源的氧氣含量的提升，可以更精確地控制含甲烷源的純度。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，甲烷的來源可以不同，并且可以從可再生的來源處獲得，例如填埋的垃圾堆、農(nóng)牧場(chǎng)、發(fā)酵的沼氣，或來自化石燃料如天然氣、含油氣、煤氣和氣體水合物，如 VN Parmon “Source of Methane for Sustainable Development”，Pages273_284和Derouane, eds.Sustainable Strategies for the Upgrading of NaturalGas !Fundamentals, Challenges, and Opportunities (2003)中所進(jìn)一步描述的。出于本發(fā)明的目的，甲烷純度和含甲烷源的始終如一的組分意義重大。在一些實(shí)施方案中，該工藝可包括確定含甲烷來源的甲烷含量，以及當(dāng)甲烷含量確定為小于90%體積時(shí)純化該含甲烷來源。甲烷含量可使用基于氣相色譜(包括Raman光譜)的測(cè)量來確定。甲烷含量可實(shí)時(shí)地連續(xù)測(cè)定，或當(dāng)將新的含甲烷來源引入到工藝中時(shí)根據(jù)需要來確定。另外，為了達(dá)到更高的純度，當(dāng)甲烷含量高于90%體積、例如從90%體積到95%體積時(shí)，可以純化含甲烷來源?？梢圆捎靡阎募兓夹g(shù)來純化含甲烷來源，以去除油、冷凝物、水、C2+烴(如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及其異構(gòu)體)、硫和二氧化碳。甲烷可以凈化后的狀態(tài)、以半凈化的狀態(tài)或以不純的狀態(tài)輸送到HCN合成系統(tǒng)中。
[0066]天然氣例如為甲烷的不純狀態(tài)。也就是說，天然氣基本上是可用來提供在本發(fā)明的工藝中所制備的HCN的碳元素的氣體。然而，除了甲烷，天然氣可能包含污染物，例如硫化氫、二氧化碳、氮?dú)狻⑺?，以及更高分子量的碳?xì)浠衔锶缫彝椤⒈?、丁烷、戊烷等，所有這些在存在時(shí)對(duì)HCN的生產(chǎn)是有害的。天然氣組分可以隨著來源的不同而顯著不同。由管道所提供的天然氣的組分也可能隨著時(shí)間顯著地變化，甚至在很短的時(shí)間跨度內(nèi)顯著變化，因?yàn)闀?huì)針對(duì)管道打開或切斷氣體源。這種組分的變化導(dǎo)致難于維持最佳的和穩(wěn)定的工藝性能。隨著惰性負(fù)載通過含氧源的氧氣富集而減少，HCN合成工藝對(duì)這些變化的敏感性變得更嚴(yán)重。
[0067]含甲烷來源可以由甲烷原料制備系統(tǒng)提供，該甲烷原料制備系統(tǒng)包括用來濃縮甲烷并將更高分子量的碳?xì)浠衔铩⒍趸?、硫化氫和水從天然氣中移除且過濾天然氣以移除細(xì)粒的裝置。例如，天然氣的凈化提供了高度濃縮有甲烷的含甲烷進(jìn)氣流，該含甲烷進(jìn)氣流具有大幅度減少的組分和燃燒值的變化度。當(dāng)與含氧氣體和含氨氣體混合時(shí)，凈化的含甲烷氣體提供了這樣的三元?dú)怏w混合物，相比于使用未凈化的含甲烷的氣體原料流而言，它在HCN的合成中能更加可預(yù)測(cè)地反應(yīng)。對(duì)含甲烷氣體的更持續(xù)的凈化和控制可穩(wěn)定工藝，并且允許判定和控制甲烷/氧氣和氨/氧氣的最佳摩爾比，這因此導(dǎo)致了更高的HCN產(chǎn)率。
[0068]使用凈化的天然氣來獲得含甲烷氣體原料流、即包含大致上純的甲烷的原料流以制造HCN也提升了催化劑壽命和HCN產(chǎn)率。尤其是，使用大致上純的含甲烷氣體:(I)減少了會(huì)對(duì)下游帶來不良影響或?qū)に嚩詿o益的雜質(zhì)的濃度，所述雜質(zhì)例如為硫、CO2和H2O ；
(2)使得剩余的組分穩(wěn)定在一致的水平，以便(a)允許下游的HCN合成最優(yōu)化，以及(b)通過減輕HCN合成步驟中的大的溫度偏離來而使得能夠使用高度富集的或純的含氧氣體，其中所述溫度偏離典型地與高級(jí)烴的含量變化有關(guān)，并且對(duì)于最佳的產(chǎn)量和可操作性是有害的(例如催化劑損壞、聯(lián)鎖和工作時(shí)間的損失)；并且(3)減少了高級(jí)烴(例如C2和高級(jí)烴)以降低合成反應(yīng)中的高級(jí)腈類(例如乙腈、丙烯腈和丙腈)的形成，并且降低了移除腈類時(shí)相關(guān)的HCN產(chǎn)率損失。
[0069]另外，使用大 致上純的含甲烷的氣體可以(I)將原料中的可變性消除或最小化(例如其將碳和氫的含量以及燃燒值穩(wěn)定化)，并且因此將整個(gè)HCN合成系統(tǒng)100穩(wěn)定化，從而允許判定和控制最佳的甲烷和氧之比以及氨和氧之比，用于穩(wěn)定的操作和最有效的HCN產(chǎn)量；(2)將相關(guān)的溫度尖峰和所導(dǎo)致的催化劑損壞消除或最小化；并且(3)將二氧化碳最小化，因此減少了存在于氨的再生過程中的和再生的或再循環(huán)的氨流中的二氧化碳的量，其中所述氨流來自可能位于反應(yīng)容器下游的氨的再生過程。在這種氨的再生過程中和在再生的或再循環(huán)的氨流中將二氧化碳消除或最小化減少了形成氨基甲酸酯的可能性，氨基甲酸酯的形成會(huì)導(dǎo)致管路和其他工藝裝置的阻塞和/或污垢沉積。
[0070]在混合容器中與含氧氣體和含甲烷氣體混合之前，“合成的”或新鮮的氨流通過新鮮氨原料制備系統(tǒng)處理。大致上，新鮮氨原料制備系統(tǒng)的主要功能是在含氨氣體引入到混合容器中之前從新鮮的氨流中移除雜質(zhì)，例如水、油和鐵。含氨氣體中的雜質(zhì)可能減少催化劑的壽命，這造成低下的反應(yīng)產(chǎn)量。新鮮氨原料制備系統(tǒng)可以包括處理設(shè)備，例如蒸發(fā)器和用于“合成的”或新鮮的氨流的過濾器，以提供經(jīng)處理的新鮮的氨流。
[0071]例如，可以在蒸發(fā)器中處理商業(yè)可得的液態(tài)氨，以便提供部分凈化的氨蒸汽流以及包含水、鐵、鐵微粒和其他非揮發(fā)性雜質(zhì)的第一液體流?？梢允褂美绨背F器的氨分離器來分離出現(xiàn)在部分凈化的氨蒸汽流存在中的雜質(zhì)和任何液體，從而制備經(jīng)處理的新鮮的氨流(大致純的氨蒸汽流)，以及包含有所夾帶的雜質(zhì)和存在于部分凈化的氨蒸汽流中的任何液體氨的第二液體流。
[0072]在一個(gè)實(shí)施方案中，包含水、鐵、鐵微粒和其他非揮發(fā)性雜質(zhì)的第一液體流輸送到第二蒸發(fā)器中，其中使一部分液體流蒸發(fā)來形成第二部分凈化的氨蒸汽流，以及能夠作為瀉流或廢物流來進(jìn)一步處理的包含水、鐵、鐵微粒和其他非揮發(fā)性雜質(zhì)的更濃縮的第二液體流。第二部分凈化的氨蒸汽流可以輸送到氨分離器。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包含水、鐵、鐵微粒和其他非揮發(fā)性雜質(zhì)的更濃縮的第二液體流輸送到第三蒸發(fā)器中，以在作為瀉流或廢物流處理之前進(jìn)一步降低氨含量。
[0073]蒸發(fā)器中的泡沫形成會(huì)限制氨的蒸發(fā)率并且降低所制備的氨蒸汽的純度。一般通過將消泡劑直接引入到蒸發(fā)器中或引入到蒸發(fā)器的原料流中來阻止泡沫形成。消泡劑屬于廣義上的能夠消除或顯著減少液體和/或液體與氣體混合物的形成泡沫的能力的聚合材料和溶液。消泡劑通過減少溶液的表面張力來在攪動(dòng)的液體中抑制氣泡形成。消泡劑的例子包括硅樹脂、有機(jī)磷酸鹽和醇類。在一個(gè)實(shí)施例中，將足夠量的消泡劑添加到新鮮的氨流中，以在新鮮的氨流180中將消泡劑濃度保持到從2mpm到20mpm的范圍中。消泡劑的一個(gè)非限定性的例子是Unichem of Hobbs, NM (新墨西哥)所制造的UNICHEM7923。
[0074]新鮮的氨原料制備系統(tǒng)還可以設(shè)有過濾系統(tǒng)，以從所處理的新鮮的氨流中移除微粒，從而阻止反應(yīng)容器中的催化劑中毒。過濾系統(tǒng)可以為單個(gè)的過濾器或多個(gè)過濾器。
[0075]氨也在氨再生部分中分離和再生，作為能夠在再循環(huán)氨原料制備系統(tǒng)中單獨(dú)處理的再循環(huán)氨流。再循環(huán)氨原料制備系統(tǒng)可以包括處理設(shè)備，用來過濾和加熱再循環(huán)氨流，以產(chǎn)生經(jīng)處理的再循環(huán)氨流。加熱由管道輸送的再循環(huán)氨流可協(xié)助阻止管道內(nèi)壁上的沉積。經(jīng)處理的再循環(huán)氨流可以與經(jīng)處理的新鮮的氨流相結(jié)合。
[0076]反應(yīng)容器中所發(fā)生的HCN合成反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，其在1000°C到1250°C范圍中的反應(yīng)溫度下和IOOkPa到400kPa范圍中的壓力下進(jìn)行。催化劑典型地為絲網(wǎng)鉬/銠合金或絲網(wǎng)鉬/銥合金。在一個(gè)方面，可在平面催化劑載體上使用85/15鉬/銠合金。也可以在相比于平面催化劑載體具有更大的表面積的波紋狀支撐上使用90/10鉬/銠合金?？梢允褂闷渌拇呋瘎┙M分，包括但不限于鉬族金屬、鉬族金屬合金、負(fù)載型鉬族金屬或負(fù)載型鉬族金屬合金。也可以使用其他的催化劑構(gòu)成，包括但不限于有孔結(jié)構(gòu)、絲網(wǎng)、突片嵌件、球體、塊體、泡沫狀、浸潰涂層和清洗涂層。催化劑負(fù)載在反應(yīng)容器中，直到處于0.7到1.4 (g催化劑)/ (kg原料氣體/小時(shí))范圍中的催化劑負(fù)載。三元?dú)怏w混合物在反應(yīng)容器中與催化劑接觸，從而提供含氰化氫的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0077]在一個(gè)實(shí)施方案中，能夠?qū)⒓訜岬娜獨(dú)怏w轉(zhuǎn)化成HCN的催化劑床由支撐組件來支撐，所述支撐組件由能夠減少硅化鉬形成且優(yōu)化反應(yīng)器管道的熱應(yīng)力抗性和污垢沉積的材料形成。催化劑支撐組件大致上相鄰于催化劑床布置。阻火器在空間上布置在催化劑床之上，以在那里提供空間。阻火器可熄滅任何內(nèi)部反應(yīng)室內(nèi)的由于回流所導(dǎo)致的上游燃燒。陶瓷泡沫沿著限定了內(nèi)部反應(yīng)室和催化劑的殼體的內(nèi)壁的至少一部分布置。當(dāng)反應(yīng)器關(guān)閉時(shí)，陶瓷泡沫將由于催化劑收縮所導(dǎo)致的原料氣體的旁流最小化。布置在催化劑床之上的陶瓷泡沫用于在反應(yīng)器的操作過程中將三元?dú)怏w的體積最小化、減少壓降并且抑制自由基的形成。在殼體的每個(gè)出口中布置有套圈，其提供了催化劑床和余熱鍋爐的上方部分之間的流體連通。具有大致蜂窩狀構(gòu)造的下部支撐件大致相鄰于催化劑支撐件的下表面布置，用來減少橫跨下部支撐件的壓降。
[0078]阻火器可以由任何合適的現(xiàn)有技術(shù)中已知的材料來制造，只要阻火器能夠執(zhí)行下述功能中的任一種:(I)在存在來自催化劑床的回流的情況中熄滅上游的燃燒；(2)作為流動(dòng)分布器以保證在催化劑床上的均勻流動(dòng)和消除可能回流的低氣體速度的區(qū)域；(3)作為空間填充器來減少反應(yīng)器中的反應(yīng)物體積，以將那里的勢(shì)能最小化；和/或在熱催化劑床和反應(yīng)器的上部部分中的三元?dú)怏w混合物之間提供熱絕緣。所采用的阻火器可以由這樣的材料制造，所述材料(I)具有最小催化效應(yīng)；(2)在制造HCN所采用的溫度下是熱穩(wěn)定的；
(3)不會(huì)分解氨；和(4)不會(huì)觸發(fā)氧化。在構(gòu)造阻火器時(shí)可以采用的材料的例子為處于任何穩(wěn)定形式的陶瓷耐火材料，包括但不限于:陶瓷丸體、陶瓷泡沫、陶瓷纖維覆層、硅鋁耐火材料、非紡織覆層以及它們的組合等。適合的陶瓷耐火材料組合物的非限定性例子包括90%重量的礬土、94%重量的礬土和95%重量的礬土。另外，當(dāng)使用丸體作為材料來構(gòu)造阻火器時(shí)，丸體的尺寸和形狀可以不同，只要阻火器中所使用的丸體能夠執(zhí)行上述功能。
[0079]需要理解的是，阻火器的使用顯著地減少了所加熱的三元?dú)怏w混合物通過從暴燃到爆炸的轉(zhuǎn)換變成為易爆的可能性。例如，如果判定304kPa和100°C下三元?dú)怏w混合物的火焰速度為1.2m/sec，則通過阻火器、例如包含3/8英寸(9.5_)直徑的丸體的丸狀床的經(jīng)預(yù)熱的三元?dú)怏w混合物的表觀速度應(yīng)該明顯大于1.2m/sec，憑此阻止了火焰?zhèn)鞑ネㄟ^丸狀床。雖然丸狀床中所使用的丸體的尺寸可以廣泛地不同，然而丸體的直徑尺寸一般為從1/8英寸到1/2英寸(3mm到13mm)。
[0080]阻火器的特征(例如丸狀床的深度)選擇為使得經(jīng)預(yù)熱的三元?dú)怏w混合物在阻火器上的壓降被三元?dú)怏w混合物的增加的速度以及阻火器和催化劑床之間的減少的敞開空間平衡掉，從而將在暴燃中釋放的潛在能量最小化，而不會(huì)明顯地有損于到混合容器中的壓力釋放器件的回流。在一個(gè)實(shí)施例中，丸狀床的深度至少為0.4m。
[0081]從上述說明中可以清楚，本發(fā)明能很好地適合于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)并達(dá)到這里所提及的優(yōu)勢(shì)以及本公開所固有的優(yōu)勢(shì)。雖然出于本公開的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案，然而可以理解的是，可以進(jìn)行對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的并且能夠在本發(fā)明的精神下所完成的改變。
[0082]本發(fā)明可以參照下述例子來進(jìn)一步理解。
[0083]例I
[0084]如圖2所示，如圖3A-3B所示的具有四個(gè)徑向板和棱錐形中間體的流動(dòng)校正器設(shè)置于混合容器中的靜態(tài)混合區(qū)域的上游(即靜態(tài)混合區(qū)域中的突片嵌件的上游)以及含氧氣體的環(huán)形入口的下游?；旌先萜骶哂?5.4cm的直徑以及214.4cm的長度。也具有四個(gè)徑向板和棱錐形中間體的第二流動(dòng)校正器設(shè)置于混合容器中的第二靜態(tài)混合區(qū)域的上游以及甲烷氣體和氨氣入口的下游。各流動(dòng)校正器為10.2cm高和0.95cm厚。各流動(dòng)校正器由310SS構(gòu)造而成，并具有焊接到混合容器的內(nèi)側(cè)的圓形環(huán)。流動(dòng)校正器阻止了會(huì)促進(jìn)不良混合的旋轉(zhuǎn)流。棱錐形中間體擋住了混合容器的中部，從而防止反應(yīng)氣體不經(jīng)混合便流過混合容器。各靜態(tài)混合器均具有突片嵌件?；旌先萜髟诘湍芰康臓顩r下運(yùn)行，壓降小于35kPa。在以1.2的甲燒-氧摩爾比和1:1.5的氨-氧摩爾比輸送反應(yīng)氣體之后,三元?dú)怏w混合物包含大約28.5%體積的氧。作為混合的結(jié)果，三元?dú)怏w混合物具有小于0.1的CoV。三元?dú)怏w混合物進(jìn)入到具有阻火器和含85/15鉬/銠催化劑的催化劑床的相鄰的反應(yīng)容器中。在反應(yīng)條件下，催化劑床在床兩側(cè)具有15°C到25°C的床溫度變化。該床溫度變化將表明了完全混合的氣體混合物。
[0085]例2
[0086]混合容器在與例I中類似的條件下運(yùn)行，不同之處在于各流動(dòng)校正器具有如圖4A/4B所示的圓錐形中間體。該流動(dòng)校正器實(shí)現(xiàn)了與例I相同的效果。
[0087]對(duì)比例A
[0088]對(duì)照的混合容器具有與例I相同的混合容器，但是沒有流動(dòng)校正器。反應(yīng)氣體的旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致不良的混合。另外，反應(yīng)氣體會(huì)不經(jīng)混合地流過混合容器的中心。三元?dú)怏w混合物由與例I相同的反應(yīng)物比例來形成，并包含約28.5%體積的氧氣。在類似的反應(yīng)條件下，催化劑床中的在床兩側(cè)的床溫度變化較大，為35°C到100°C。在沒有流動(dòng)校正器的情況下三元?dú)怏w混合物流存在混合不良。床溫度的增加降低了氰化氫的產(chǎn)率，并且因催化劑床中的裂化而提高了反應(yīng)物的旁流。
[0089]對(duì)比例B
[0090]對(duì)照的混合容器具有與例I相同的混合容器，然而流動(dòng)校正器未設(shè)中間體。反應(yīng)氣體會(huì)不經(jīng)混合地流過混合容器的中心。三元?dú)怏w混合物由與例I相同的反應(yīng)物比例來形成，并包含約28.5%體積的氧氣。在與例I類似的反應(yīng)條件下，催化劑床中的在床兩側(cè)的床溫度變化較大，為35°C到100°C。在沒有中間體的情況下三元?dú)怏w混合物流存在混合不良。床溫度的增加降低了氰化氫的產(chǎn)率，并且因催化劑床中的裂化而提高了反應(yīng)物的旁流。
[0091]對(duì)比例C
[0092]對(duì)照的混合容器具有與例I相同的混合容器，然而在含氧氣體的環(huán)形入口的下游未設(shè)流動(dòng)校正器。一旦氧氣與甲烷和氨相結(jié)合，就無法阻止反應(yīng)氣體的旋轉(zhuǎn)。三元?dú)怏w混合物由與例I相同的反應(yīng)物比例來形成，并包含約28.5%體積的氧氣。在與例I類似的反應(yīng)條件下，催化劑床中的在床兩側(cè)的床溫度變化較大，為35°C到100°C。在氧氣的環(huán)形入口的下游未設(shè)流動(dòng)校正器的情況下三元?dú)怏w混合物流存在混合不良。床溫度的增加降低了氰化氫的產(chǎn)率，并且因催化劑床中的裂化而提高了反應(yīng)物的旁流。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備氰化氫的反應(yīng)組件，包括: Ca)用于產(chǎn)生三元?dú)怏w混合物的包括狹長管道的混合容器，所述狹長管道包括: 1.位于所述狹長管道的下游端處的出口； ii.內(nèi)壁； ii1.包括第一進(jìn)入端口和位于所述第一進(jìn)入端口的下游的第一流動(dòng)校正器的第一靜態(tài)混合區(qū)域，所述第一進(jìn)入端口用于將從由含甲烷的氣體、含氨氣體、含氧氣體及其混合物所構(gòu)成的組中選擇的至少一種反應(yīng)氣體引入到所述混合容器中；以及 iv.位于所述第一靜態(tài)混合區(qū)域的下游的第二靜態(tài)混合區(qū)域，包括用于引入含氧氣體的第二進(jìn)入端口和位于所述第二進(jìn)入端口的下游的第二流動(dòng)校正器； 其中，所述第二流動(dòng)校正器包括一個(gè)或多個(gè)安裝到中間體上的徑向板，其中所述一個(gè)或多個(gè)徑向板在所述狹長管道中縱向地延伸，并且所述中間體從上游點(diǎn)向下游基底朝向所述內(nèi)壁向外地漸變；以及 (b)反應(yīng)容器，其包括操作性連接到所述出口以接收所述三元?dú)怏w混合物的反應(yīng)器入口，其中所述反應(yīng)容器包括含有用于制備氰化氫流的催化劑的催化劑床。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，各所述流動(dòng)校正器包括一個(gè)到十個(gè)徑向板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，各所述流動(dòng)校正器具有一體式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)徑向板連接到所述內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)徑向板連接到圓形環(huán)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述中間體為空心的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述中間體的下游基底為圓形、三角形、方形、菱形、矩形、五角形或六角形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述中間體是具有5°到65°的錐角的圓錐形中間體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述中間體同心地置于所述狹長管道內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述下游基底具有從0.l*x到.0.5*x的最大直徑,其中X為所述一個(gè)或多個(gè)徑向板的徑向長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)徑向板具有從.0.05*y到0.3*y的高度，其中y是管道直徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)徑向板具有圓形的上游邊緣。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述第一流動(dòng)校正器包括一個(gè)或多個(gè)安裝到中間體上的徑向板，其中所述一個(gè)或多個(gè)徑向板在所述狹長管道中縱向地延伸，并且所述中間體從上游點(diǎn)向下游基底朝向所述內(nèi)壁向外地漸變。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述第一靜態(tài)混合區(qū)域和第二靜態(tài)混合區(qū)域均還包括多個(gè)靜態(tài)混合元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的反應(yīng)組件，其特征在于，所述多個(gè)靜態(tài)混合元件包括多個(gè)突片嵌件，所述突片 嵌件具有在流動(dòng)方向上彎折的上游表面。
【文檔編號(hào)】C01C3/02GK203683107SQ201320818367
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】約翰·C·卡頓, 布蘭特·J·斯塔爾曼, 洛基·王 申請(qǐng)人:英威達(dá)科技公司