本發(fā)明涉及一種內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器，屬于反應(yīng)管加熱技術(shù)范疇。
背景技術(shù)：
管式反應(yīng)器普遍應(yīng)用于石油煉制、石油化工、煤化工、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的大、中、小規(guī)模的試驗裝置中，以實現(xiàn)氣固、液固、氣液固等多相反應(yīng)過程，用于評價篩選催化劑的性能。常規(guī)的管式反應(yīng)器大都采用電爐加熱，電爐加熱的優(yōu)點是可以加熱的溫度較高(600℃以上)，但是缺點也顯而易見：一是無法實現(xiàn)防爆，現(xiàn)在各行業(yè)對安全要求日益嚴(yán)格，越來越多的工程項目需要滿足防爆要求；二是對于反應(yīng)劇烈的強放熱反應(yīng)電爐加熱溫度控制滯后，容易飛溫，導(dǎo)致催化劑結(jié)焦失活，最終實驗失敗。除電爐加熱外，采用水浴、油浴加熱的夾套式反應(yīng)器也較為常見，二者原理類似，因采用外循環(huán)的熱載體，都具有傳熱效率好，散熱快的優(yōu)點，缺點在于使用溫度的限制：一般水浴應(yīng)用于100℃以下的反應(yīng)過程，油浴應(yīng)用于300℃以下的反應(yīng)。溫度過高時，導(dǎo)熱油的熱穩(wěn)定性變差，會發(fā)生熱裂解反應(yīng)，生成易揮發(fā)及低閃點的低聚物，降低熱傳導(dǎo)效率。
近年來工業(yè)上逐漸開始探索新的導(dǎo)熱媒介以彌補300～500℃溫度區(qū)間的空白。高溫熔鹽作為一種新型熱載體，具有熱容大、傳熱系數(shù)高、熱穩(wěn)定性好、使用周期長、成本低、安全性能可靠等優(yōu)特點，也是導(dǎo)熱油的優(yōu)良替代品。對于強放熱反應(yīng)，熔鹽可以將大量反應(yīng)熱吸收，因其熱容大、傳熱系數(shù)高，與電爐或其他熱媒介相比，熔鹽自身因吸熱帶來的溫升小，可有效控制反應(yīng)溫度。工業(yè)上規(guī)模較大的反應(yīng)器，熔鹽反應(yīng)系統(tǒng)一般類似于導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)，需設(shè)置一個外置的熔鹽槽用于加熱熔化鹽，再通過泵將熔鹽輸送至反應(yīng)器夾套內(nèi)最后返回熔鹽槽。配置一套熔鹽循環(huán)加熱系統(tǒng)，會額外增加項目費用，且對于規(guī)模中等或小規(guī)模的反應(yīng)器，熔鹽量較小也無法實現(xiàn)外循環(huán)。
內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器是將熔鹽直接放置在反應(yīng)器的外夾套中，利用電加熱棒將熔鹽加熱升溫熔化后為反應(yīng)器提供熱源。內(nèi)熱式熔鹽沒有外循環(huán)，熔化后的鹽是靜態(tài)的，溫度傳導(dǎo)不均勻，常規(guī)會設(shè)置攪拌槳，使熔鹽流動起來，加速熱傳導(dǎo)，但攪拌槳的加入要求反應(yīng)器外夾套外形特殊設(shè)計，包括反應(yīng)器、電加熱棒、攪拌槳等的相對位置、攪拌槳的深入長度、高溫攪拌電機的設(shè)計選型等，影響鹽浴反應(yīng)器設(shè)計的因素很多，實施起來困難較大。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種不需要機械攪拌，便可實現(xiàn)熔鹽內(nèi)部強制對流的內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器，包括反應(yīng)器本體，其特征在于，還包括熔鹽夾套及設(shè)于熔鹽夾套內(nèi)的內(nèi)套筒，內(nèi)套筒依靠上下支腿固定在反應(yīng)器本體外，熔鹽夾套與內(nèi)套筒之間形成有可容納電加熱棒的環(huán)形空間，中間內(nèi)套筒底部內(nèi)外連通，環(huán)形空間與內(nèi)套筒內(nèi)均為熔鹽裝填區(qū)，裝填有熔鹽，熔化后的熔鹽液位沒過內(nèi)套筒的上邊緣。
優(yōu)選地，所述熔鹽夾套的頂部法蘭蓋上設(shè)有電加熱棒插入孔，所述電加熱棒經(jīng)由電加熱棒插入孔插入所述環(huán)形空間內(nèi)。
優(yōu)選地，所述內(nèi)套筒通過頂部的限位支腿和底部支腿固定在所述熔鹽夾套內(nèi)。
優(yōu)選地，所述底部支腿為方形、條形或圓柱形，數(shù)量為三個或多個。
本發(fā)明提出的一種內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵在于中間內(nèi)套筒。電加熱棒位于套筒外側(cè)，外側(cè)溫度勢必高于套筒內(nèi)側(cè)，該套筒的存在，迫使套筒內(nèi)外側(cè)的熔鹽因為溫度差形成對流，強制熔鹽擾動，起到攪拌的作用。在無機械攪拌的內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器的設(shè)計中，內(nèi)套筒的設(shè)置可起到一定程度的攪拌效果，強制熔鹽對流，利于溫度的傳導(dǎo)。另一方面，只需采購滿足防爆要求的電加熱棒便可實現(xiàn)鹽浴反應(yīng)器的防爆。
本發(fā)明為大、中、小型高溫強放熱反應(yīng)器或有防爆要求的反應(yīng)裝置提供了一種新型且簡便易行的內(nèi)熱式鹽浴加熱方式。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的一種內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
本發(fā)明提供的一種內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體1、外部的熔鹽夾套2、位于中間的內(nèi)套筒3、內(nèi)套筒3頂部的限位支腿4、內(nèi)套筒3的底部支腿5、電加熱棒插入孔6等。
底部支腿5的數(shù)量可為3個或多個，形狀可為方形、條形、或圓柱形，保證熔化后的熔鹽有足夠的通過空間，可以在中間內(nèi)套筒3的內(nèi)外側(cè)形成對流即可。內(nèi)套筒3的高度要保證總的熔鹽加入量熔化后的液位能沒過內(nèi)套筒3的上邊緣。內(nèi)套筒3通過頂部的限位支腿4和底部支腿5固定，保證正常使用時內(nèi)套筒3的位置不發(fā)生偏移。
內(nèi)熱式鹽浴反應(yīng)器的電加熱棒從電加熱棒插入孔6插入，插入后的電加熱棒位于熔鹽夾套2和內(nèi)套筒3的環(huán)形空間之間。