合成反應(yīng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種合成反應(yīng)器。它包括筒體、封頭、管箱短節(jié)、裙座、管板，筒體兩端分別通過(guò)管箱短節(jié)連接封頭，下側(cè)封頭下端裝有裙座，筒體兩端分別裝有管板，上方管板、上管箱短節(jié)以及上封頭構(gòu)成上管箱管程空間，下方管板、下管箱短節(jié)以及下封頭構(gòu)成下管箱管程空間，下管箱短節(jié)一側(cè)裝有下管箱人孔，筒體內(nèi)壁上下位置分別裝有一個(gè)環(huán)形折流板，下管箱殼程外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管下端連接有總進(jìn)水口；上方封頭一側(cè)位置裝有測(cè)量熱電偶，測(cè)量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙，結(jié)構(gòu)合理緊湊，冷卻水流動(dòng)均勻，能夠適用高溫高壓狀況。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
合成反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及反應(yīng)器領(lǐng)域，具體涉及一種合成反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)器是一種用于化工合成的一種大型列管式反應(yīng)器，適用于在高溫、高壓下兩種氣體在催化劑的作用下合成一種新的氣態(tài)物質(zhì)的工況。進(jìn)一步地，適用于反應(yīng)過(guò)程為放熱的化學(xué)反應(yīng)。用水作為冷卻介質(zhì)，將反應(yīng)放出熱量帶走，保證反應(yīng)始終在額定的溫度下進(jìn)行。但是目前要想達(dá)到上述效果，也一直是研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了達(dá)到上述
【發(fā)明內(nèi)容】
，本發(fā)明提出了一種合成反應(yīng)器，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單巧妙，結(jié)構(gòu)合理緊湊，冷卻水流動(dòng)均勻，能夠適用高溫高壓狀況。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了以下技術(shù)方案:
合成反應(yīng)器，它包括筒體、封頭、管箱短節(jié)、裙座、管板，筒體兩端分別通過(guò)管箱短節(jié)連接封頭，下側(cè)封頭下端裝有裙座，筒體兩端分別裝有管板，上方管板、上管箱短節(jié)以及上封頭構(gòu)成上管箱管程空間，下方管板、下管箱短節(jié)以及下封頭構(gòu)成下管箱管程空間，筒體結(jié)合兩端管板及反應(yīng)管構(gòu)成殼程空間，上方封頭中間設(shè)計(jì)有混合氣進(jìn)口且一側(cè)設(shè)有上管箱人孔，上方封頭內(nèi)有氣體分布器設(shè)計(jì)在靠近混合氣進(jìn)口位置，下管箱短節(jié)一側(cè)裝有下管箱人孔，下方封頭底端裝有合成氣出口，管程空間內(nèi)垂直裝有若干反應(yīng)管，反應(yīng)管上端安裝在上管板的小孔內(nèi)且下端安裝在下管板的小孔內(nèi)，筒體內(nèi)壁上下位置分別裝有一個(gè)環(huán)形折流板，筒體中間設(shè)計(jì)有一個(gè)圓形折流板，筒體上端裝有水蒸氣出口，筒體一側(cè)下端裝有工藝人孔，下管箱殼程外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管上端通過(guò)管路連接冷卻水噴頭，冷卻水噴頭穿過(guò)下端反應(yīng)管間的空隙伸至筒體內(nèi)，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管下端連接有總進(jìn)水口；上方封頭一側(cè)位置裝有測(cè)量熱電偶，測(cè)量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。
[0005]所述的反應(yīng)管包括管體、瓷球、催化劑、濾塞和開(kāi)口銷(xiāo)，管體內(nèi)底端裝有濾塞，開(kāi)口銷(xiāo)貫穿濾塞下方管體，濾塞上面有催化劑裝在管體內(nèi)，管體上端有瓷球裝在催化劑上方。
[0006]所述的水蒸氣出口設(shè)計(jì)有6個(gè)，周向均布在筒體上端四周。
[0007]所述的冷卻水噴頭設(shè)計(jì)有6個(gè)，冷卻水噴頭后端都通過(guò)管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管上，冷卻水噴頭整體設(shè)計(jì)成扁平狀，冷卻水噴頭前端設(shè)計(jì)成傾斜狀，冷卻水噴頭的噴嘴口設(shè)計(jì)成等腰三角形狀，冷卻水噴頭剖視方向呈V型凹槽狀。
[0008]所述的圓形折流板通過(guò)拉桿吊裝在筒體內(nèi)部中間。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、為了使大型反應(yīng)器冷卻水在殼程中流動(dòng)更均勻，采用環(huán)形進(jìn)水總管作為一個(gè)分水器，在圓周上均布的6點(diǎn)將冷卻水送入殼程之中。
[0010]2、進(jìn)水總管采用環(huán)形階直徑結(jié)構(gòu)。各段的管徑是通過(guò)計(jì)算管路中各點(diǎn)的流速及水力損失而得到的。使得6個(gè)噴頭冷卻水的出口壓力相等，從而為冷卻水在殼程中均勻流創(chuàng)造初始條件。
[0011]3、噴頭制成偏片狀，插入到管群中，因而長(zhǎng)的噴水口也就插到了管群中間，而噴水口設(shè)計(jì)成等腰三角形，使得各點(diǎn)的噴水量從頭到尾呈遞減狀態(tài)，與各噴頭所管轄的1/6圓(扇形)區(qū)域相吻合。
[0012]4、與冷卻水周向多點(diǎn)進(jìn)入殼程相匹配，采用圓環(huán)、圓板組合的折流板結(jié)構(gòu)。
[0013]5、與冷卻水周向6點(diǎn)均布進(jìn)入相對(duì)應(yīng)，蒸汽出口也采用周向6點(diǎn)均布。
[0014]6、反應(yīng)管底部采用不銹鋼粉未燒結(jié)的多孔材料制成濾塞用于固定催化床，并采用開(kāi)口銷(xiāo)對(duì)濾塞進(jìn)行定位。
[0015]7、為了適應(yīng)高溫、高壓工況，管板與筒體焊接采用對(duì)接焊接接頭，并進(jìn)行100%RT檢測(cè)，為實(shí)現(xiàn)100%RT檢測(cè)，設(shè)置工藝人孔(件18)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的反應(yīng)管的剖視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的冷卻水噴頭位置的俯視圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的冷卻水噴頭的主視圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的冷卻水噴頭的俯視圖。
[0021 ]圖6是本發(fā)明的冷卻水噴頭的側(cè)視圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的冷卻水噴頭的俯視圖的局部放大視圖。
[0023]圖8是圖7的C-C向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照附圖，合成反應(yīng)器，它包括筒體8、封頭2、管箱短節(jié)3、裙座1、管板5，筒體8兩端分別通過(guò)管箱短節(jié)3連接封頭2，下方封頭2下端裝有裙座I，筒體8兩端分別裝有管板5，上方管板5、上管箱短節(jié)3以及上封頭2構(gòu)成上管箱管程空間A，下方管板5、下管箱短節(jié)3以及下封頭2構(gòu)成下管箱管程空間B，筒體8結(jié)合兩端管板5及反應(yīng)管構(gòu)成殼程空間C，上方封頭2中間設(shè)計(jì)有混合氣進(jìn)口 14且一側(cè)設(shè)有上管箱人孔15，上方封頭2內(nèi)有氣體分布器13設(shè)計(jì)在靠近混合氣進(jìn)口 14位置，下管箱短節(jié)3—側(cè)裝有下管箱人孔4，下方封頭2底端裝有合成氣出口21，管程空間C內(nèi)垂直裝有若干反應(yīng)管11，反應(yīng)管11上端安裝在上管板5的小孔內(nèi)且下端安裝在下管板5的小孔內(nèi)，筒體8內(nèi)壁上下位置分別裝有一個(gè)環(huán)形折流板7，筒體8中間設(shè)計(jì)有一個(gè)圓形折流板9，筒體8—側(cè)上端裝有水蒸氣出口 16，筒體8—側(cè)下端裝有工藝人孔18，下管箱殼程B外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管19，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管19上端通過(guò)管路連接冷卻水噴頭6，冷卻水噴頭6穿過(guò)下端反應(yīng)管間的空隙伸至筒體8內(nèi)，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管19下端連接有總進(jìn)水口 20;上方封頭2—側(cè)位置裝有測(cè)量熱電偶12，測(cè)量熱電偶12下端貫穿上管板5延伸到下管板5上。
[0025]所述的反應(yīng)管11包括管體111、瓷球112、催化劑113、濾塞114和開(kāi)口銷(xiāo)115，管體111內(nèi)底端裝有濾塞114，開(kāi)口銷(xiāo)115貫穿濾塞114下方管體111，濾塞114上面有催化劑113裝在管體111內(nèi)，管體111上端有瓷球112裝在催化劑113上方。
[0026]所述的水蒸氣出口16設(shè)計(jì)有6個(gè)，周向均布在筒體8上端四周。
[0027]所述的冷卻水噴頭6設(shè)計(jì)有6個(gè)，冷卻水噴頭6后端都通過(guò)管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管19上，冷卻水噴頭6整體設(shè)計(jì)成扁平狀，冷卻水噴頭6前端設(shè)計(jì)成傾斜狀，冷卻水噴頭的噴嘴口 61設(shè)計(jì)成等腰三角形狀，冷卻水噴頭6剖視方向呈V型凹槽狀62。
[0028]所述的圓形折流板9通過(guò)拉桿吊裝在筒體8內(nèi)部中間。
[0029]本發(fā)明使用時(shí)，反應(yīng)器主體主要由封頭(件2)、管箱短節(jié)(件3)、管板(件5)、反應(yīng)管(件11)組成，由裙座(件I)支承著。反應(yīng)器主體分為兩個(gè)相互分隔的空間。一個(gè)空間叫管程，另一個(gè)空間叫殼程。管程空間包括上、下管箱空間和反應(yīng)管的內(nèi)空間。上管箱空間由上封頭、上短節(jié)和上管板圍成，下管箱由下封頭、下短節(jié)和下管板圍成。上、下管箱之間由很多根反應(yīng)管連通起來(lái)。反應(yīng)管插入到管板上呈蜂窩狀分布的管孔中，用密封焊的方法將反應(yīng)管與管板連接起來(lái)。殼程空間由上、下管板和筒體圍成的空間扣除反應(yīng)管所占的空間即為殼程空間。待反應(yīng)的氣體從混合氣進(jìn)口(件14)進(jìn)入，經(jīng)氣體分布器(件13)進(jìn)入上管箱，然后混合氣進(jìn)入反應(yīng)管(件11)。反應(yīng)管中裝填催化劑。在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο录又呋瘎┑淖饔茫a(chǎn)生合成反應(yīng)，混合氣就變成了合成氣，然后從合成氣出口(件21)流出。冷卻水從殼程底部經(jīng)總進(jìn)水口(件20)和階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管(件19)進(jìn)入，經(jīng)新型進(jìn)水噴頭(件6)噴入散開(kāi)，并在反應(yīng)管之間的空隙流過(guò)，在折流板的引導(dǎo)下迂回到水蒸汽出口流出。上、下管箱上的人孔(件4、件15)用于裝配和檢修。工藝人孔用于實(shí)現(xiàn)制造工藝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成反應(yīng)器，其特征是它包括筒體、封頭、管箱短節(jié)、裙座、管板，筒體兩端分別通過(guò)管箱短節(jié)連接封頭，下側(cè)封頭下端裝有裙座，筒體兩端分別裝有管板，上方管板、上管箱短節(jié)以及上封頭構(gòu)成上管箱管程空間，下方管板、下管箱短節(jié)以及下封頭構(gòu)成下管箱管程空間，筒體結(jié)合兩端管板及反應(yīng)管構(gòu)成殼程空間，上方封頭中間設(shè)計(jì)有混合氣進(jìn)口且一側(cè)設(shè)有上管箱人孔，上方封頭內(nèi)有氣體分布器設(shè)計(jì)在靠近混合氣進(jìn)口位置，下管箱短節(jié)一側(cè)裝有下管箱人孔，下方封頭底端裝有合成氣出口，管程空間內(nèi)垂直裝有若干反應(yīng)管，反應(yīng)管上端安裝在上管板的小孔內(nèi)且下端安裝在下管板的小孔內(nèi)，筒體內(nèi)壁上下位置分別裝有一個(gè)環(huán)形折流板，筒體中間設(shè)計(jì)有一個(gè)圓形折流板，筒體上端裝有水蒸氣出口，筒體一側(cè)下端裝有工藝人孔，下管箱殼程外側(cè)四周裝有階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管上端通過(guò)管路連接冷卻水噴頭，冷卻水噴頭穿過(guò)下端反應(yīng)管間的空隙伸至筒體內(nèi)，階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管下端連接有總進(jìn)水口；上方封頭一側(cè)位置裝有測(cè)量熱電偶，測(cè)量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應(yīng)器，其特征是所述的反應(yīng)管包括管體、瓷球、催化劑、濾塞和開(kāi)口銷(xiāo)，管體內(nèi)底端裝有濾塞，開(kāi)口銷(xiāo)貫穿濾塞下方管體，濾塞上面有催化劑裝在管體內(nèi)，管體上端有瓷球裝在催化劑上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應(yīng)器，其特征是所述的水蒸氣出口設(shè)計(jì)有6個(gè)，周向均布在筒體上端四周。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應(yīng)器，其特征是所述的冷卻水噴頭設(shè)計(jì)有6個(gè)，冷卻水噴頭后端都通過(guò)管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進(jìn)水總管上，冷卻水噴頭整體設(shè)計(jì)成扁平狀，冷卻水噴頭前端設(shè)計(jì)成傾斜狀，冷卻水噴頭的噴嘴口設(shè)計(jì)成等腰三角形狀，冷卻水噴頭剖視方向呈V型凹槽狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成反應(yīng)器，其特征是所述的圓形折流板通過(guò)拉桿吊裝在筒體內(nèi)部中間。
【文檔編號(hào)】B01J8/06GK106076209SQ201610497365
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】李進(jìn), 竇崇舟
【申請(qǐng)人】江蘇永大化工機(jī)械有限公司