CN203866046U - 内置阻火器的氢氰酸反应器 - Google Patents
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Abstract
一种内置阻火器的氢氰酸反应器，包括反应器器体，反应器器体的两端分别设有气体入口和气体出口，反应器器体内装有催化剂，催化剂与气体出口之间设有换热管，反应器器体内设有位于气体入口与催化剂之间的阻火器。通过在反应器器体内设置阻火器，即使反应气体混合物发生燃烧时，阻火器也能够将火焰限制在阻火器的下方，能够有效防止火焰反串蔓延，引起原料气着火燃烧***，提高反应器的安全性能和使用寿命；反应气体混合物通过阻火器隔火层，可均匀分散，减小径向气流速度差异，提高反应效果；并可阻挡反应气体混合物以及设备管道内的杂质带到催化剂上，避免催化剂中毒，进而能够稳定催化剂活性，提高催化剂寿命，保证生产***的长周期稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型属于氰化氢的制备技术领域，具体涉及一种内置阻火器的氢氰酸反应器。
背景技术
现有的工业合成氢氰酸主要采用安氏法生产，而氢氰酸反应器是氢氰酸生产工艺流程中的核心装置。安氏法生产氢氰酸的原理为：将甲烷或含有甲烷的天然气、氨气和氧气的反应气体混合物在反应器中通过催化剂网，并在大约1000℃的温度下转化。其中，氧气一般以空气或富氧空气的形式使用，催化剂一般采用铂-铑合金或铂-铑-钯合金。在制备氢氰酸的过程中，由于温度很高，且反应气体混合物中存在易燃易爆的氰化氢、甲烷、氨气，因此，现有的氢氰酸生产设备中，一般在氢氰酸反应器的外部设独立阻火器，该阻火器虽然在一定程度上能够起到阻止火焰蔓延的目的，但是，由于阻火器设置在反应器外，火焰会在反应器内蔓延，引起原料气着火燃烧***，不仅增加了阻火器的阻火难度，而且还会降低反应器的安全性能和使用寿命。另外，反应气体混合物以及设备管道内不可避免地会夹带一些杂质，这些杂质会附着在催化剂上导致催化剂中毒，进而降低催化剂的活性，催化剂更换频繁，影响生产***的长周期稳定运行。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种内置阻火器的氢氰酸反应器，该氢氰酸反应器能够将火焰限制在较小的范围内，能够有效提高反应器的安全性能。
为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种内置阻火器的氢氰酸反应器，包括反应器器体，所述反应器器体的两端分别设有气体入口和气体出口，所述反应器器体内装有催化剂，所述催化剂与所述气体出口之间设有换热管，所述反应器器体内设有位于所述气体入口与所述催化剂之间的阻火器。
进一步，所述阻火器为金属网型阻火器，所述金属网型阻火器包括至少一层叠合在一起的不锈钢金属网。
进一步，所述不锈钢金属网上阵列地设有网孔。
进一步，所述阻火器包括1-10层不锈钢金属网，且所述网孔的大小为16-300目。
进一步，所述阻火器包括3-8层不锈钢金属网，且所述网孔的大小为100-200目。
进一步，所述阻火器与所述气体入口之间设有用于过滤反应气体中的杂质的透气过滤层。
进一步，所述金属网型阻火器与所述催化剂之间的距离大于100mm。
进一步，与所述金属网型阻火器和催化剂对应的所述反应器器体的内壁上设有采用耐热材料制成的隔热层。
进一步，所述阻火器与所述气体入口之间设有气体混合区，所述气体混合区内设有气体混合器，所述气体混合器包括沿着所述反应气体流向设置的至少一个气体混合单元。
进一步，所述气体混合单元包括气体混合器本体，所述气体混合器本体上设有内径沿着反应气体流向变化的气体导流通道，且所述气体混合器本体内设有与所述气体导流通道相通的气体混合腔，所述气体混合腔背向所述气体导流通道的底面上阵列地设有出气孔。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型内置阻火器的氢氰酸反应器，通过在反应器器体内设置位于气体入口和催化剂之间的阻火器，即使反应气体混合物发生燃烧时，阻火器也能够将火焰限制在阻火器的下方，能够有效防止火焰反串蔓延，引起原料气着火燃烧***，提高反应器的安全性能和使用寿命；反应气体混合物通过阻火器隔火层，可均匀分散，减小径向气流速度差异，提高反应效果；另外，通过在催化剂上方设置阻火器，可阻挡反应气体混合物以及设备管道内的杂质带到催化剂上，避免催化剂中毒，进而能够稳定催化剂活性，提高催化剂寿命，保证生产***的长周期稳定运行。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：
图1为本实用新型内置阻火器的氢氰酸反应器实施例的结构示意图；
图2为气体混合单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，为本实用新型内置阻火器的氢氰酸反应器实施例的结构示意图。本实施例内置阻火器的氢氰酸反应器，包括反应器器体1，反应器器体1的两端分别设有气体入口2和气体出口3，反应器器体1内设有催化剂4，催化剂4与气体出口3之间设有换热管5，反应器器体1内设有位于气体入口2与催化剂4之间的阻火器6。本实施例的反应器气体包括釜体1a，釜体1a的两端分别设有上盖1b和下盖1c，气体入口2设置在上盖1b上，气体出口3设置在下盖1c上。具体的，本实施例的阻火器6为金属网型阻火器，金属网型阻火器包括至少一层叠合在一起的不锈钢金属网，不锈钢金属网的上下两端分别设有压板和垫板，不锈钢金属网上阵列地设有网孔，且当网孔的大小为16-300目时，阻火器6设置1-10层不锈钢金属网，能够达到足够的阻火性能；当网孔的大小为80-200目时，阻火器6设置3-8层不锈钢金属网，本实施例的金属网型阻火器设有叠合在一起的5层不锈钢金属网，且不锈钢金属网上设置的网孔大小为150目，能够满足使用要求。当然，阻火器6还可以采用其他的能够满足氢氰酸制备过程中防止火焰蔓延的阻火器类型，其原理相当，不再累述。
优选的，阻火器6与气体入口2之间设有用于过滤反应气体中的杂质的透气过滤层，透气过滤层可以采用玻璃棉制作，与阻火器6一起，用于除去反应气体中的颗粒杂质，防止催化剂中毒。另外，通过设置阻火器6和透气过滤层，反应气体通过透气过滤层和阻火器6时，会产生一个压差，该压差可使反应气体混合物能够均匀地进入催化剂4中。优选的，金属网型阻火器6与催化剂4之间的距离大于100mm，优选为至少150mm，本实施例的金属网型阻火器6与催化剂4之间的距离为180mm。
进一步，与金属网型阻火器6和催化剂4对应的反应器器体1的内壁上设有采用耐热材料制成的隔热层8，防止反应器器体1损坏。
进一步，阻火器与气体入口2之间设有气体混合区，气体混合区内设有气体混合器，气体混合器包括沿着反应气体流向设置的至少一个气体混合单元，本实施例的气体混合区内设有一个气体混合单元，根据实际需要，气体混合单元可以设置为两个或两个以上，其原理相当，不再累述。本实施例的气体混合单元包括气体混合器本体9，气体混合器本体9上设有内径沿着反应气体流向逐渐变化的气体导流通道10，即导流通道10的内径可以沿着反应气体的流向逐渐缩小、逐渐增大或呈逐渐增大、缩小的交替变化。气体混合器本体9内设有与气体导流通道10相通的气体混合腔11，气体混合腔11背向所述气体导流通道的底面上阵列地设有出气孔12，本实施例的出气孔12设置在气体混合腔11底面的边缘，气体混合器本体9与气体入口2之间设有空腔，反应气体在空腔初步混合，然后在气体导流通道10的作用下，进入气体混合腔11内，反应气体在气体导流通道10内和在气体混合腔11能够被充分混合，能够保证反应气体的混合均匀度。优选的，气体导流通道10的中心设有导流锥13，能够优化反应气体流向，便于反应气体混合。
本实施例内置阻火器的氢氰酸反应器，通过在反应器器体1内设置位于气体入口2和催化剂4之间的阻火器6，即使反应气体混合物发生燃烧时，阻火器6也能够将火焰限制在阻火器6的下方，能够有效防止火焰反串蔓延，引起原料气着火燃烧***，提高反应器的安全性能和使用寿命；反应气体混合物通过阻火器6的隔火层，可均匀分散，减小径向气流差异，提高反应效果；另外，通过在催化剂4上方设置阻火器6，可阻挡反应气体混合物以及设备管道内的杂质带到催化剂上，避免催化剂中毒，进而能够稳定催化剂活性，提高催化剂寿命，保证生产***的长周期稳定运行。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种内置阻火器的氢氰酸反应器，包括反应器器体，所述反应器器体的两端分别设有气体入口和气体出口，所述反应器器体内装有催化剂，所述催化剂与所述气体出口之间设有换热管，其特征在于：所述反应器器体内设有位于所述气体入口与所述催化剂之间的阻火器。
2.根据权利要求1所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述阻火器为金属网型阻火器，所述金属网型阻火器包括至少一层叠合在一起的不锈钢金属网。
3.根据权利要求2所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述不锈钢金属网上阵列地设有网孔。
4.根据权利要求3所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述阻火器包括1-10层不锈钢金属网，且所述网孔的大小为16-300目。
5.根据权利要求4所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述阻火器包括3-8层不锈钢金属网，且所述网孔的大小为80-200目。
6.根据权利要求1-5任一项所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述阻火器与所述气体入口之间设有用于过滤反应气体中的杂质的透气过滤层。
7.根据权利要求2-5任一项所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述金属网型阻火器与所述催化剂之间的距离大于100mm。
8.根据权利要求7所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：与所述金属网型阻火器和催化剂对应的所述反应器器体的内壁上设有采用耐热材料制成的隔热层。
9.根据权利要求1所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述阻火器与所述气体入口之间设有气体混合区，所述气体混合区内设有气体混合器，所述气体混合器包括沿着所述反应气体流向设置的至少一个气体混合单元。
10.根据权利要求9所述的内置阻火器的氢氰酸反应器，其特征在于：所述气体混合单元包括气体混合器本体，所述气体混合器本体上设有内径沿着反应气体流向变化的气体导流通道，且所述气体混合器本体内设有与所述气体导流通道相通的气体混合腔，所述气体混合腔背向所述气体导流通道的底面上阵列地设有出气孔。
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