列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，該反應(yīng)器通過催化劑管（3）套裝在列管（2）內(nèi)，中套管（4）又套裝在催化劑管（3）內(nèi)，催化劑管（3）分別與列管（2）和中套管（4）之間形成雙環(huán)形間隙微通道，環(huán)形間隙間距為0.05～5mm，以0.2～2mm為優(yōu)。本實(shí)用新型的反應(yīng)器具備了微反應(yīng)器及填充床反應(yīng)器的所有優(yōu)點(diǎn)，并解決了填充床流體流過床層時產(chǎn)生壓力降而破壞正常的操作缺點(diǎn)以及微反應(yīng)器普遍存在的通量小的難題，用該反應(yīng)器取代加氫反應(yīng)釜可以節(jié)約98％以上的催化劑，反應(yīng)器床層溫度均勻，克服固定床反應(yīng)器易飛溫的缺點(diǎn)。
【專利說明】列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微反應(yīng)器，具體涉及一種列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]化工生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的固定床反應(yīng)器又稱填充床反應(yīng)器，裝填有固體催化劑(顆粒狀、網(wǎng)狀、蜂窩狀、纖維狀等)或固體反應(yīng)物用以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過程的一種反應(yīng)器。床層靜止不動，流體通過床層進(jìn)行反應(yīng)。固定床反應(yīng)器與其它傳統(tǒng)反應(yīng)器相比，存在著自己的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是:(I)返混小，流體同催化劑可進(jìn)行有效接觸，當(dāng)反應(yīng)伴有串聯(lián)副反應(yīng)時可得較高選擇性；(2)催化劑機(jī)械損耗小，使用時間長；(3)結(jié)構(gòu)簡單；(4)適用于高溫高壓條件操作。缺點(diǎn)是:(1)傳熱差，反應(yīng)放熱量很大時，即使是列管式反應(yīng)器也可能出現(xiàn)飛溫(反應(yīng)溫度失去控制，急劇上升，超過允許范圍);(2)催化劑的再生和更換不方便；(3)催化劑的顆粒不能過細(xì)，否則流體阻力大，破壞正常操作，因此催化劑的活性內(nèi)表面不能得到充分利用。
[0003]微反應(yīng)器是一類新型的反應(yīng)設(shè)備，起源于上世紀(jì)90年代，具體來說，微反應(yīng)器一般是指利用微加工技術(shù)和精密加工技術(shù)制造的帶有微結(jié)構(gòu)的反應(yīng)設(shè)備，其特征是反應(yīng)器內(nèi)流體通道或者分散尺度在微米量級，其間流體流動的雷諾準(zhǔn)數(shù)通常在幾十到幾百之間，黏滯力比慣性力大，流體為層流流動，因而流體熱傳導(dǎo)和擴(kuò)散傳質(zhì)阻力大大減小，傳熱傳質(zhì)的速率大大增加。據(jù)報道，微通道反應(yīng)器的傳熱系數(shù)高達(dá)35000W/(m2.Κ)，而常規(guī)反應(yīng)器的僅有IOOW/(m2.K)?700W/(m2.K)，其高的傳質(zhì)、傳熱系數(shù)決定了微通道反應(yīng)器具有溫度易于控制、反應(yīng)器體積小、轉(zhuǎn)化率和收率高及安全性能好等一系列超越傳統(tǒng)反應(yīng)器的獨(dú)特的優(yōu)越性，因而在化學(xué)合成、化學(xué)動力學(xué)研究和工藝開發(fā)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]從化學(xué)反應(yīng)工程的角度看，微反應(yīng)器的類型與反應(yīng)過程密不可分，不同相態(tài)的反應(yīng)過程對微反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的要求不同，因此對應(yīng)于不同相態(tài)的反應(yīng)過程，微反應(yīng)器可分為氣固相催化微反應(yīng)器、液液相微反應(yīng)器、氣液相微反應(yīng)器和氣液固三相催化微反應(yīng)器等。
[0005]氣固相催化反應(yīng)和氣液固三相催化反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)中非常普遍，種類較多。目前，對于該類型的反應(yīng)，最簡單的微反應(yīng)器就是先做好微通道，然后利用浸潰燒結(jié)等各種方法將催化劑固定在微通道的壁面上，制作工藝繁瑣而復(fù)雜，催化劑更換、再生困難；美國麻省理工學(xué)院開發(fā)了一種微填充床反應(yīng)器，在微通道中填充了催化劑固體顆粒，其結(jié)構(gòu)類似于固定床反應(yīng)器，這種反應(yīng)器解決了傳統(tǒng)反應(yīng)器的傳熱、傳質(zhì)問題，也具備了固定床反應(yīng)器選擇性高、催化劑損耗小的優(yōu)點(diǎn)，但催化劑的更換、再生以及流體壓力降的問題仍然存在。另外和其它類型的微反應(yīng)器一樣還存在一個致命的缺點(diǎn)，就是無法實(shí)現(xiàn)大通量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于:提供一種列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，將作為催化劑的物質(zhì)經(jīng)壓制或燒結(jié)成管狀，或?qū)⒋呋瘎┙萃磕ㄔ诰哂形⒖捉Y(jié)構(gòu)的管體壁上再進(jìn)行固化處理，活化處理使其具有催化活性，該催化劑管放置于兩層套管之間，通過控制間隙形成所需微通道，催化劑制作工藝簡單，解決填充床流體流過床層時產(chǎn)生壓力降而破壞正常的操作缺點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:該列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器包括筒體、列管、催化劑管、中套管、內(nèi)套管、一號法蘭、三號法蘭管板、三號法蘭、一號封頭、二號管箱、二號法蘭、二號法蘭管板、一號管箱、一號法蘭管板、折流板、定距圓鋼、二號封頭、支撐花板、四號法蘭和四號法蘭管板，筒體的一端焊接在一號法蘭管板上，筒體的另一端焊接在四號法蘭管板上，筒體內(nèi)帶有折流板，筒體上設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口，列管套裝在筒體內(nèi)，列管的一端焊接在一號法蘭管板上，列管的另一端焊接在四號法蘭管板上，列管兩端的內(nèi)壁上焊接定距圓鋼，催化劑管套裝在列管內(nèi)，催化劑管一端支撐在支撐花板上，催化劑管另一端與一號法蘭管板平齊，中套管的一端焊接在二號法蘭管板上，中套管的另一端盲死并套裝在催化劑管內(nèi)，中套管盲端懸空且與四號法蘭管板平齊，內(nèi)套管套裝在中套管內(nèi)，內(nèi)套管的一端焊接在三號法蘭管板上，內(nèi)套管的另一端懸空且與中套管盲端保留一定的間隙，一號管箱的一端通過一號法蘭與一號法蘭管板相連接，一號管箱的另一端焊接在二號法蘭管板上，一號管箱上設(shè)有反應(yīng)液出口，二號管箱的一端通過二號法蘭與二號法蘭管板相連接，二號管箱的另一端焊接在三號法蘭管板上，二號管箱上設(shè)有換熱介質(zhì)出口，一號封頭通過三號法蘭與三號法蘭管板相連接，一號封頭上設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口，支撐花板焊接在二號封頭內(nèi)，二號封頭通過四號法蘭與四號法蘭管板相連接，二號封頭上設(shè)有物料進(jìn)口，整體構(gòu)成了列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器。
[0008]本實(shí)用新型所用的催化劑管是由作催化劑用的物質(zhì)經(jīng)壓制燒結(jié)固態(tài)成形的帶有微孔的管體，或?qū)⒋呋瘎┙萃磕ㄔ诰哂形⒖捉Y(jié)構(gòu)的管體壁上再進(jìn)行固化處理，其管壁厚b為0.5?IOmm,以2?3_為優(yōu)選，每根催化劑管長度為20?6000mm,以500?1500mm為優(yōu)選，催化劑物質(zhì)為:鋁鎳合金，貴金屬鈀、鉬、銠、釕及其化合物，有色金屬、鐵、銅、鑰、鋅及其化合物。
[0009]本實(shí)用新型的催化劑管套裝在列管內(nèi)，中套管又套裝在催化劑管內(nèi)，催化劑管分別與列管和中套管之間形成兩個環(huán)形間隙微通道，環(huán)形間隙間距為0.05?5_，以0.2?2mm為優(yōu)選。
[0010]本實(shí)用新型的列管的數(shù)量為2?10000根，以20?1000根為優(yōu)選，列管的直徑dl為5?125mm,以25?65mm為優(yōu)，列管的長度L為500?12000mm,以2000?6000mm為優(yōu)。
[0011]本實(shí)用新型的支撐花板的孔徑d3小于催化劑管的直徑d2，支撐花板支撐催化劑管，還包括其他任何方式的固定和支撐。
[0012]本實(shí)用新型在列管兩端的內(nèi)壁上焊接定距圓鋼來固定環(huán)隙大小并保持環(huán)形微通道的暢通。
[0013]本實(shí)用新型的內(nèi)套管套裝在中套管內(nèi)，中套管的一端封閉為盲端，內(nèi)套管懸空的一端與中套管盲端之間保留一定的間隙，形成一個環(huán)形間隙回路，換熱介質(zhì)從一號封頭上換熱介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入內(nèi)套管，流經(jīng)環(huán)形間隙回路，與微通道內(nèi)的反應(yīng)液進(jìn)行熱交換，最終從二號管箱上換熱介質(zhì)出口流出。
[0014]本實(shí)用新型的微通道固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)中，催化劑管與中套管之間不留環(huán)形間隙，則列管與催化劑管之間形成單環(huán)形微通道固定床。
[0015]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):[0016](I)催化劑管分別與列管和中套管之間形成雙環(huán)形微通道，使該反應(yīng)器具備了微反應(yīng)器及填充床反應(yīng)器的所有優(yōu)點(diǎn)，并解決了填充床流體流過床層時產(chǎn)生壓力降而破壞正常的操作缺點(diǎn)；
[0017](2)與現(xiàn)有微通道催化反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型催化劑管制作簡單，只需將作催化劑用的物質(zhì)經(jīng)壓制燒結(jié)制作成催化劑管，或?qū)⒋呋瘎┙萃磕ㄔ诰哂形⒖捉Y(jié)構(gòu)的管體壁上再進(jìn)行固化處理，使用之前對其進(jìn)行活化處理使其具有活性，放置于列管和套管之間形成微通道，更換和再生方便；
[0018](3)由于列管式雙環(huán)形通道設(shè)計，使得該反應(yīng)器微通道的截面積非常大，當(dāng)進(jìn)料壓力為0.3Mpa、微通道環(huán)隙間距為Imm時，單管微通道物料的通量可達(dá)到9000 m3/年，當(dāng)壓力為0.3Mpa、微通道環(huán)隙間距為0.6mm時，單管微通道物料的通量可達(dá)到1080 m3/年，物料通量得到了數(shù)量級的增加。如果做一臺直徑為600_，內(nèi)置100根列管的反應(yīng)器，年產(chǎn)能可達(dá)到萬噸級以上，徹底解決了微通道反應(yīng)器如何實(shí)現(xiàn)大通量這一世界性難題，使得微通道固定床反應(yīng)器在化學(xué)反應(yīng)中取代目前的釜式催化反應(yīng)和固定床反應(yīng)器，并徹底改變目前化學(xué)合成高危工藝現(xiàn)狀，大大提高其安全性，使得化工生產(chǎn)裝置向小型化、集成化、智能化等方向發(fā)展；
[0019](4)該反應(yīng)器比表面積非常大，當(dāng)列管直徑在25?27mm、環(huán)隙為0.5?Imm時，比表面積達(dá)到2041?4082m2/m3,而當(dāng)環(huán)隙為0.2mm時,其反應(yīng)器比表面積達(dá)到10616m2/m3,如此大的比表面積滿足各種強(qiáng)烈吸(放)熱反應(yīng)；
[0020](5)用該反應(yīng)器替代傳統(tǒng)的反應(yīng)器，從而簡化工藝流程，減小了占地面積，減少了用工，節(jié)省了投資，降低了運(yùn)行成本；
[0021](6)經(jīng)壓制燒結(jié)成形管狀催化劑，具有強(qiáng)度好、壽命長、微孔道結(jié)構(gòu)比表面積大、催化活性高等特點(diǎn)，徹底改變了目前使用固態(tài)顆粒狀催化劑消耗量大、既浪費(fèi)資源又污染了環(huán)境的缺點(diǎn)，使得各種催化反應(yīng)真正實(shí)現(xiàn)了清潔環(huán)保；
[0022](7)由于不用粉沫狀催化劑，使得反應(yīng)物料中不含有催化劑，從而不需要過濾，既簡化了后續(xù)生產(chǎn)工藝，又節(jié)約了能源；
[0023](8)該反應(yīng)器還特別適用于需要使用昂貴的稀有金屬(如鉭材、鋯材等)制造反應(yīng)設(shè)備和換熱器的情況，使用該結(jié)構(gòu)反應(yīng)器不僅可以滿足高壓反應(yīng)，更能有效節(jié)約這些昂貴材料；
[0024](9)本實(shí)用新型尤其適用于替代原來使用雷尼鎳(鋁鎳合金粉以及其它粉狀催化齊U)做釜式催化加氫反應(yīng)的工藝，既可以節(jié)約98%以上催化劑消耗，使得催化劑得以全部可循環(huán)利用，消除了廢催化劑的危廢污染，又節(jié)約了大量的鋁鎳及貴金屬資源。
[0025](10)本實(shí)用新型適合各種金屬和非金屬材料制作，以不銹鋼為優(yōu)，適用于還原類反應(yīng)、氧化類反應(yīng)、中和類反應(yīng)、制造納米材料等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型雙環(huán)微通道結(jié)構(gòu)主視示意圖。
[0027]圖2為本實(shí)用新型雙環(huán)微通道的A-A剖視示意圖。
[0028]圖3為本實(shí)用新型雙環(huán)微通道結(jié)構(gòu)截面示意圖。
[0029]圖4為本實(shí)用新型單環(huán)微通道結(jié)構(gòu)主視示意圖。[0030]圖5為本實(shí)用新型單環(huán)微通道的A-A剖視示意圖。
[0031]圖6為本實(shí)用新型單環(huán)微通道結(jié)構(gòu)截面示意圖。
[0032]圖中:1筒體，2列管，3催化劑管，4中套管，5內(nèi)套管，6—號法蘭，7三號法蘭管板，8三號法蘭，9 一號封頭，10 二號管箱，11 二號法蘭，12 二號法蘭管板，13 一號管箱，14 一號法蘭管板，15折流板，16定距圓鋼，17 二號封頭，18支撐花板，19四號法蘭，20四號法蘭管板。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1-3所示，該列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器包括:筒體1、列管2、催化劑管3、中套管4、內(nèi)套管5、一號法蘭6、三號法蘭管板7、三號法蘭8、一號封頭9、二號管箱10、二號法蘭11、二號法蘭管板12、一號管箱13、一號法蘭管板14、折流板15、定距圓鋼16、二號封頭17、支撐花板18、四號法蘭19和四號法蘭管板20，筒體I的一端焊接在一號法蘭管板上14上，筒體I的另一端焊接在四號法蘭管板20上，筒體I內(nèi)帶有折流板15，筒體I上設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口，列管2套裝在筒體I內(nèi)，列管I的一端焊接在一號法蘭管板14上，列管I的另一端焊接在四號法蘭管板20上，列管2兩端的內(nèi)壁上焊接定距圓鋼16，催化劑管3套裝在列管2內(nèi)，催化劑管3—端支撐在支撐花板18上，催化劑管3另一端與一號法蘭管板14平齊，中套管4的一端焊接在二號法蘭管板12上，中套管4的另一端盲死并套裝在催化劑管3內(nèi)，中套管4的盲端懸空且與四號法蘭管板20平齊，內(nèi)套管5套裝在中套管4內(nèi)，內(nèi)套管5的一端焊接在三號法蘭管板7上，內(nèi)套管5的另一端懸空且與中套管4盲端保留一定的間隙，一號管箱13的一端通過一號法蘭6與一號法蘭管板14相連接，一號管箱13的另一端焊接在二號法蘭管板12上，一號管箱13上設(shè)有反應(yīng)液出口，二號管箱10的一端通過二號法蘭11與二號法蘭管板12相連接，二號管箱10的另一端焊接在三號法蘭管板7上，二號管箱10上設(shè)有換熱介質(zhì)出口，一號封頭9通過三號法蘭8與三號法蘭管板7相連接，一號封頭9上設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口，支撐花板18焊接在二號封頭17內(nèi)，二號封頭17通過四號法蘭19與四號法蘭管板20相連接，二號封頭17上設(shè)有物料進(jìn)口，整體構(gòu)成了列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器。
[0034]本實(shí)用新型所用的催化劑管3是由作催化劑用的物質(zhì)經(jīng)壓制燒結(jié)固態(tài)成形的帶有微孔的管體，或?qū)⒋呋瘎┙萃磕ㄔ诰哂形⒖捉Y(jié)構(gòu)的管體壁上再進(jìn)行固化處理，管體壁厚b為0.5?IOmm,以2?3mm為優(yōu)選，催化劑管長度為20?6000mm,以500?1 500mm為優(yōu)選，催化劑物質(zhì)為:鋁鎳合金，貴(稀有)金屬鈷、鈀、鉬、銠、釕及其化合物，有色金屬、鐵、銅、鑰、鋅及其化合物。
[0035]本實(shí)用新型的催化劑管3套裝在列管2內(nèi)，中套管4又套裝在催化劑管3內(nèi)，催化劑管3分別與列管2和中套管4之間形成兩個環(huán)形間隙微通道，環(huán)形間隙間距為0.05?5mm,以0.2?2mm為優(yōu)選。
[0036]本實(shí)用新型的列管2的數(shù)量為2?10000根，以20?1000根為優(yōu)選，列管的直徑Cl1為5?125mm,以25?65_為優(yōu)，列管的長度L為500?12000mm,以2000?6000mm為優(yōu)。
[0037]本實(shí)用新型的支撐花板18的孔徑d3小于催化劑管3的直徑d2，支撐花板18支撐催化劑管3，還包括其他任何方式的固定和支撐。[0038]本實(shí)用新型的內(nèi)套管5套裝在中套管4內(nèi)，中套管4的一端封閉為盲端，內(nèi)套管5懸空的一端與中套管4盲端之間保留一定的間隙，形成一個環(huán)形間隙回路，換熱介質(zhì)從一號封頭9上換熱介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入內(nèi)套管5，流經(jīng)環(huán)形間隙回路，與微通道內(nèi)的反應(yīng)液進(jìn)行熱交換，最終從二號管箱10上換熱介質(zhì)出口流出。
[0039]如圖4-6所示，本實(shí)用新型的微通道固定床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)中，催化劑管3與中套管4之間不留環(huán)形間隙，則列管2與催化劑管3之間形成單環(huán)形微通道固定床。
[0040]安裝時，保證列管2、催化劑管3、中套管4和內(nèi)套管5同心同軸；使用時，先將微通道內(nèi)的催化劑進(jìn)行活化處理使其具有催化活性，然后經(jīng)過過濾和混合后的物料從二號封頭17上的物料進(jìn)口進(jìn)入反應(yīng)器，通過支撐花板18進(jìn)入環(huán)形微通道進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)液從一號管箱13上的反應(yīng)液出口流出到下道工序；換熱介質(zhì)從筒體I上換熱介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入，在筒體I與列管2之間的間隙內(nèi)流動，與微通道內(nèi)的反應(yīng)液進(jìn)行熱交換，最后從筒體I上換熱介質(zhì)出口流出實(shí)現(xiàn)外層換熱；換熱介質(zhì)從一號封頭9上換熱介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入內(nèi)套管5，流經(jīng)內(nèi)套管5和中套管4形成的環(huán)形間隙回路，與微通道內(nèi)的反應(yīng)液進(jìn)行熱交換，最終從二號管箱10上換熱介質(zhì)出口流出實(shí)現(xiàn)內(nèi)層換熱。
【權(quán)利要求】
1.列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:該微通道固定床反應(yīng)器包括筒體(1)、列管(2)、催化劑管(3)、中套管(4)、內(nèi)套管(5)、一號法蘭(6)、三號法蘭管板(7)、三號法蘭(8)、一號封頭(9)、二號管箱(10)、二號法蘭(11)、二號法蘭管板(12)、一號管箱(13)、 一號法蘭管板(14)、折流板(15)、定距圓鋼(16)、二號封頭(17)、支撐花板(18)、四號法蘭(19)和四號法蘭管板(20)，筒體(1)的一端焊接在一號法蘭管板上(14 )上，筒體(1)的另一端焊接在四號法蘭管板(20 )上，筒體(1)內(nèi)帶有折流板(15 )，筒體(I)上設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口和換熱介質(zhì)出口，列管(2)套裝在筒體(1)內(nèi)，列管(I)的一端焊接在一號法蘭管板(14)上，列管(I)的另一端焊接在四號法蘭管板(20)上，列管(2)兩端的內(nèi)壁上焊接定距圓鋼(16 )，催化劑管(3 )套裝在列管(2 )內(nèi)，催化劑管(3 ) 一端放置在支撐花板(18)上，催化劑管(3)另一端與一號法蘭管板(14)平齊，中套管(4)的一端焊接在二號法蘭管板(12)上，中套管(4)的另一端盲死并套裝在催化劑管(3)內(nèi)，中套管(4)的盲端懸空且與四號法蘭管板(20)平齊，內(nèi)套管(5)套裝在中套管(4)內(nèi)，內(nèi)套管(5)的一端焊接在三號法蘭管板(7)上，內(nèi)套管(5)的另一端懸空且與中套管(4)盲端保留一定的間隙，一號管箱(13)的一端通過一號法蘭(6)與一號法蘭管板(14)相連接，一號管箱(13)的另一端焊接在二號法蘭管板(12)上，一號管箱(13)上設(shè)有反應(yīng)液出口，二號管箱(10)的一端通過二號法蘭(11)與二號法蘭管板(12)相連接，二號管箱(10)的另一端焊接在三號法蘭管板(7)上，二號管箱(10)上設(shè)有換熱介質(zhì)出口，一號封頭(9)通過三號法蘭(8)與三號法蘭管板(7 )相連接，一號封頭(9 )上設(shè)有換熱介質(zhì)進(jìn)口，支撐花板(18 )焊接在二號封頭(17)內(nèi)，二號封頭(17)通過四號法蘭(19)與四號法蘭管板(20)相連接，二號封頭(17)上設(shè)有物料進(jìn)口，整體構(gòu)成了列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:所述的催化劑管(3)是由作催化劑用的物質(zhì)經(jīng)壓制燒結(jié)固態(tài)成形的帶有微孔的管體，或?qū)⒋呋瘎┙萃磕ㄔ诰哂形⒖捉Y(jié)構(gòu)的管體壁上再進(jìn)行固化處理，管體壁厚b為0.5~IOmm,催化劑管長度為20~6000mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:所述的催化劑管(3)的管體壁厚b為2~3mm,催化劑管長度為500~1500mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:催化劑管(3)套裝在列管(2)內(nèi)，中套管(4)又套裝在催化劑管(3)內(nèi)，催化劑管(3)分別與列管(2)和中套管(4)之間形成兩個環(huán)形間隙微通道，環(huán)形間隙間距為0.05~5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:催化劑管(3)分別與列管(2)和中套管(4)之間形成兩個環(huán)形間隙微通道固定床，環(huán)形間隙間距為0.2~2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:列管(2)的數(shù)量為2~10000根，列管的直徑Cl1為5~125mm，列管的長度L為500~12000mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:列管(2)的數(shù)量為20~1000根，列管的直徑Cl1為25~65mm，列管的長度L為2000~6000mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:支撐花板(18)的孔徑d3小于催化劑管(3)的直徑d2，支撐花板(18)支撐催化劑管(3)，或以其他任何方式固定和支撐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:內(nèi)套管(5)套裝在中套管(4)內(nèi)，中套管(4)的一端封閉為盲端，內(nèi)套管(5)懸空的一端與中套管(4)盲端之間保留一定的間隙，形成一個環(huán)形間隙回路，換熱介質(zhì)從一號封頭(9)上換熱介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入內(nèi)套管(5)，流經(jīng)環(huán)形間隙回路，與微通道內(nèi)的反應(yīng)液進(jìn)行熱交換，最終從二號管箱(10)上換熱介質(zhì)出口流出。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式環(huán)形通道雙面換熱大通量微通道固定床反應(yīng)器，其特征是:催化劑管(3)與中套管(4)之間不留環(huán)形間隙，列管(2)與催化劑管(3)之間形成單環(huán)形微通道 。
【文檔編號】B01J19/24GK203764267SQ201420052804
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】石祖嘉 申請人:石祖嘉