一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，包括內(nèi)插管換熱器及徑向反應(yīng)器兩部分，二者之間采用法蘭連接，換熱管插入反應(yīng)器內(nèi)筒、外筒之間的環(huán)形區(qū)域。內(nèi)插管換熱器的換熱管內(nèi)的換熱介質(zhì)為水及水蒸汽。水由上管箱的入口進入，進入換熱管內(nèi)管，然后由內(nèi)管底部排出，進入內(nèi)管外管之間環(huán)隙，外管吸熱后為水汽化形成蒸汽和水兩相；形成的汽液混合物由下管箱的四個排出口排出，移走反應(yīng)熱。徑向反應(yīng)器的反應(yīng)進料由底部環(huán)形入口進入，沿箭頭方向經(jīng)外筒徑向流向內(nèi)筒，與催化劑、換熱管接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時移走反應(yīng)熱，反應(yīng)后氣體由出口排出。本實用新型的優(yōu)點是：移熱能力強、床層壓降小、結(jié)構(gòu)合理。
【專利說明】一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適用于硫回收裝置硫化氫直接氧化反應(yīng)過程的徑向反應(yīng)器，屬于石油化工、煤化工設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]硫磺回收裝置硫化氫直接氧化反應(yīng)過程釋放大量熱量，為防止催化劑超溫，提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，需要在反應(yīng)的同時移走反應(yīng)熱。目前國內(nèi)外一些工業(yè)裝置中采用盤管反應(yīng)器或繞管反應(yīng)器等，軸向裝填，管外裝催化劑，管內(nèi)走水，移走反應(yīng)管中的反應(yīng)熱，這種形式的反應(yīng)器換熱管易變形泄露，催化劑裝卸困難，床層壓降大，不適應(yīng)裝置長周期運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種移熱能力強、床層壓降小、結(jié)構(gòu)合理的徑向反應(yīng)器。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，其特征在于:包括通過法蘭相連的內(nèi)插管換熱器及徑向反應(yīng)器，其中:
[0005]徑向反應(yīng)器包括外殼體，在外殼體內(nèi)設(shè)有外筒及內(nèi)筒，內(nèi)筒位于外筒內(nèi)，在外筒與內(nèi)筒之間形成有環(huán)形區(qū)域，在環(huán)形區(qū)域的底部設(shè)有催化劑下支撐格柵，在內(nèi)筒頂部及底部分別設(shè)有裝料口及氣體出口，在外殼體底部設(shè)有入口，催化劑下支撐格柵與卸料口相連通；
[0006]內(nèi)插管換熱器包括布置在徑向反應(yīng)器的環(huán)形區(qū)域內(nèi)的換熱管束，換熱管束包括垂直懸吊于下管板的換熱外管及垂直懸吊于上管板的換熱內(nèi)管，換熱內(nèi)管位于換熱外管內(nèi)，在下管板與上管板之間設(shè)有出口管箱，在出口管箱上設(shè)有排出口，在上管板上設(shè)有上管箱，在上管箱上設(shè)有水入口。
[0007]優(yōu)選地，所述外筒和/或所述內(nèi)筒采用加強型約翰遜網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述裝料口位于所述上管板及所述下管板的圓心位置。
[0009]優(yōu)選地，所述換熱外管底部采用雙重密封結(jié)構(gòu)；在所述換熱外管與所述換熱內(nèi)管之間焊接有多組間距相當(dāng)?shù)膿鯄K。
[0010]優(yōu)選地，所述換熱外管之間采用扁鋼成環(huán)形、徑向雙向方式焊接固定，使之成為一體。
[0011]本實用新型的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器可以多臺并聯(lián)組合使用，以滿足大型反應(yīng)裝置需要。如上所述的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，即為半再生式重整反應(yīng)器與內(nèi)插管換熱器的一種組合。
[0012]本實用新型可應(yīng)用于硫回收裝置硫化氫直接氧化反應(yīng)器。
[0013]本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0014]1、反應(yīng)器內(nèi)外簡直徑相對固定，裝置規(guī)模擴大，則增加反應(yīng)器高度，當(dāng)反應(yīng)器高度超出經(jīng)濟高度時，則采用多臺并聯(lián)方式，保證反應(yīng)器低壓降。
[0015]2、換熱管垂直吊在管板上，自由伸縮，無熱應(yīng)力。
[0016]3、反應(yīng)器裝卸催化劑方便省工，催化劑裝填系數(shù)64%左右，管外裝催化劑成為一體，裝填易均勻。
[0017]4、換熱管外管采用雙重焊接密封結(jié)構(gòu)，不易泄露。
[0018]5、取熱水循環(huán)采用熱虹吸自然循環(huán)，無循環(huán)泵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型提供的一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0021]結(jié)合圖1，本實用新型提供的一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，包括通過法蘭相連的內(nèi)插管換熱器及徑向反應(yīng)器。
[0022]徑向反應(yīng)器，包括外殼體12、外筒2、內(nèi)筒3及催化劑下支撐格柵1，在內(nèi)筒3頂部及底部分別有裝料口 F及氣體出口 B，催化劑下支撐格柵I與卸料口 C1\C2相連。
[0023]在外殼體12內(nèi)設(shè)有外筒2及內(nèi)筒3，內(nèi)筒3位于外筒2內(nèi)。外筒2及內(nèi)筒3均采用加強型約翰遜網(wǎng)結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒3在催化劑下支撐格柵I下部部分為無縫鋼管結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒3頂部為橢圓封頭結(jié)構(gòu)。在外筒2與內(nèi)筒3之間形成有環(huán)形區(qū)域，在環(huán)形區(qū)域的底部設(shè)有催化劑下支撐格柵1，在內(nèi)筒3頂部及底部分別設(shè)有裝料口 F及氣體出口 B，在外殼體12底部設(shè)有入口 A，催化劑下支撐格柵I與卸料口 C1\C2相連通。裝料口 F及卸料口 C1\C2內(nèi)填充瓷球，卸料口 C1\C2成180°布置，裝料口 F及卸料口 C1\C2用于催化劑裝填及卸劑。
[0024]內(nèi)插管換熱器包括換熱管束，換熱管束自上部插入徑向反應(yīng)器的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，采用正方形旋轉(zhuǎn)45 °形式布置,其包括換熱外管4及換熱內(nèi)管5,換熱內(nèi)管5連接上管板7,換熱外管4連接下管板6，內(nèi)外管組合形成內(nèi)插管。換熱外管4下部采用雙重密封結(jié)構(gòu)。換熱外管4之間采用扁鋼成環(huán)形、徑向雙向方式焊接固定，使之成為一體，避免換熱管擺動。換熱內(nèi)管5的外壁焊接多組間距300mm?900mm成120°分布的3塊擋塊，避免換熱內(nèi)管5在換熱外管4內(nèi)震動。下管板6與徑向反應(yīng)器通過法蘭連接。換熱內(nèi)管5的管徑優(yōu)選為10?20mm,換熱外管4的管徑優(yōu)選為27?34mm。裝料口 F位于上管板7及下管板6的圓心位置。上管箱10(含上封頭)為進口管箱，其上有水入口 D，上管板7與下管板6之間的管箱為出口管箱11，出口管箱11上有四個對稱布置的4個排出口 El?E4。在內(nèi)筒3及外筒2之間，并換熱管外管4之外的空間內(nèi)裝填催化劑。
[0025]將徑向反應(yīng)器與內(nèi)插管換熱器法蘭連接后，檢查設(shè)備無泄漏，然后打開內(nèi)插管換熱器的上管箱10，以及裝料口 F，依次裝入瓷球及催化劑，裝填完畢后，將打開的裝料口 F及上管箱10封閉。
[0026]水由上管箱10的入口 D進入,進入換熱內(nèi)管5,然后由換熱內(nèi)管5底部排出，進入換熱外管4與換熱內(nèi)管5之間的環(huán)隙,換熱外管4吸收反應(yīng)熱后為水汽化形成蒸汽和水兩相；形成的汽液混合物由出口管箱11的四個排出口 El?E4排出，移走反應(yīng)熱。
[0027]反應(yīng)進料則由底部的入口 A進入，沿圖1中的箭頭方向經(jīng)外筒2徑向流向內(nèi)筒3，與催化劑及換熱管接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時移走反應(yīng)熱，反應(yīng)后氣體由氣體出口 B排出。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，其特征在于:包括通過法蘭相連的內(nèi)插管換熱器及徑向反應(yīng)器，其中: 徑向反應(yīng)器包括外殼體(12)，在外殼體(12)內(nèi)設(shè)有外筒⑵及內(nèi)筒(3),內(nèi)筒(3)位于外筒⑵內(nèi)，在外筒⑵與內(nèi)筒⑶之間形成有環(huán)形區(qū)域，在環(huán)形區(qū)域的底部設(shè)有催化劑下支撐格柵(1)，在內(nèi)筒(3)頂部及底部分別設(shè)有裝料口(F)及氣體出口(B)，在外殼體(12)底部設(shè)有入口(A)，催化劑下支撐格柵(I)與卸料口相連通； 內(nèi)插管換熱器包括布置在徑向反應(yīng)器的環(huán)形區(qū)域內(nèi)的換熱管束，換熱管束包括垂直懸吊于下管板(6)的換熱外管(4)及垂直懸吊于上管板(7)的換熱內(nèi)管(5),換熱內(nèi)管(5)位于換熱外管(4)內(nèi)，在下管板(6)與上管板(7)之間設(shè)有出口管箱(11)，在出口管箱(11)上設(shè)有排出口，在上管板(7)上設(shè)有上管箱(10)，在上管箱(10)上設(shè)有水入口(D)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，其特征在于:所述外筒(2)和/或所述內(nèi)筒(3)采用加強型約翰遜網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，其特征在于:所述裝料口(F)位于所述上管板(7)及所述下管板￠)的圓心位置。
4.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，其特征在于:所述換熱外管(4)底部采用雙重密封結(jié)構(gòu)；在所述換熱外管(4)與所述換熱內(nèi)管(5)之間焊接有多組間距相當(dāng)?shù)膿鯄K。
5.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)并帶內(nèi)插管換熱器的徑向反應(yīng)器，其特征在于:所述換熱外管(4)之間采用扁鋼成環(huán)形、徑向雙向方式焊接固定，使之成為一體。
【文檔編號】C01B17/04GK203916626SQ201420232217
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】田曉良 申請人:田曉良