一种新型浆态床反应器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107126910A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710186068.7(22)申请日2017.03.27(71)申请人五邑大学地址529020广东省江门市东成村22号(72)发明人邝乃强姜少华钱海文黄嘉诚张彩霞(51)Int.Cl.B01J8/18(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称一种新型浆态床反应器(57)摘要一种新型浆态床反应器。该浆态床反应器由标准设备法兰筒体构成反应器壳体，筒体上下端封头连接、底部进气管口和浆液出口、顶部气体出口和浆液进口；在该壳体之内的部件：内导流筒、盘管换热器、气体分布器、升气管、再分布器和除沫器。气体从分布器均匀喷出，与反应器内导流筒的催化剂浆液进行反应，在反应器上端从气体出口流出，自由液面处的浆液从导流筒内筒体和内导流筒的夹套往下流动，从底部封头再回流进内导流筒中进行循环。本发明所述的浆态床反应器通过分析流畅状态，对浆态床进行匹配设计，达到高效的内循环效果。CN107126910ACN107126910A权利要求书1/1页1.新型浆态床反应器设计，由标准设备法兰筒体构成反应器壳体，筒体上下端封头连接、底部进气管口和浆液出口、顶部气体出口和浆液进口；在该壳体之内的部件：内导流筒、盘管换热器、气体分布器、升气管、再分布器和除沫器。2.根据权利要求1所述的高效浆态床反应器，其特征在于：所述反应器具有内导流筒，可分为上下两段，其上端为变径内套筒，下端为筒体；所述该反应器内导流筒由上下两段构成，内导流筒下端高度与单个壳体高度相等，径高比7:25；上段变径内套筒大小径比8:7，变径高度与下段内套筒高度比1：5，大径段高度与下段内套筒高度比1:5，扩大径口处为齿状，减少回流浆液的入口涡流现象。3.根据权利要求1所述的高效浆态床反应器，其特征在于：所述气体分布器为蓬头式，安装于下段内套筒底部与设备法兰交接处，受回流浆液的影响较小；该分布器开设许多出气小孔，在小孔上设计了浮阀，对防止停车后，浆液的堵塞起到比较大的作用，而且简单，安装方便，分布均匀。4.根据权利要求1所述的高效浆态床反应器，其特征在于：所述反应器升气管由多根管组成升气管组;升气管上端开设小孔规律分布，以将新鲜气体输送到浆液区的中上部，与催化剂进行更高效的反应；所述升气管组安装于气体分布器上，将部分原料气输送于反应器的中上部；升气管高为单个壳体高度的1.3~1.5倍，内径大于分布器的喷孔；升气管上端1/4处均匀开设小孔。5.根据权利要求1所述的高效浆态床反应器，其特征在于：所述反应器再分布器直径与内套筒内径相等，托盘式再分布器可将大气泡破碎，碎后的小气泡再锥面内路径不同不容易合并，液体中的气泡流有贴壁效应，托盘式分布器可以将沿壁处上升的气泡往中间分布，达到更均匀的效果；而且再分布器对内导流筒和升气管有固定的作用。6.根据权利要求1所述的高效浆态床反应器，其特征在于：所述反应器盘管换热器紧密绕于内导流筒内壁，每个内导流同有上下两个盘管换热器；上盘管换热器为移走反应热的作用，下盘管换热器可作为移走反应热的换热器或加热下端低温原料气以达到反应所需的温度；目的为了更好控制反应器的温度。7.根据权利要求1所述的高效浆态床反应器，其特征在于：所述反应器除沫器安装于反应器内气体出口下端，将反应器上部分离段气体中的液沫夹带在除沫器中除去大部分的液滴，液体回流反应器内，气体从出口排出。2CN107126910A说明书1/2页一种新型浆态床反应器技术领域[0001]本发明属于化工设备领域，涉及用于气液两相或气液固三相反应的浆态床反应器，如费托合成工艺的气液固三相浆态床反应器。背景技术[0002]浆态床是近年来反应器发展的热点，它的主要优点是：为混合、热量回收、温度控制提供了比较大的灵活性，并可应用细颗粒催化剂，使内扩散效应变得极小。浆态床反应器利用合成气作为反应混合的动力源，将催化剂悬浮在液相中进行反应；由于没有机械搅拌，因而可以在高压下无泄漏运行。但是这类反应器存在轴向混合，其原料转化率较低，液体滞留量大，可能产生明显的均相扩散，并对气态反应物，也可能产生明显的传质阻力，降低总的反应速率。[0003]在反应器的设计中，应该根据具体的反应过程，综合考虑反应原料的性质、主要反应的特点、反应器内的流体力学、产品的分离和精制等多方面的因素，合理选择反应器的型式，优化反应器结构。[0004]有关浆态床反应器的专利并不多，各有特点。现有浆态床设计并不完善，有些过于复杂，有些过于简单达不到反应匹配的效果。而且在放大方面还存在着较大困难。发明内容[0005]通过分析浆态床反应器的原理和流场，设计出了一种新型高效的浆态床反应器，该浆态床反应器由标准