CN217248777U - 气相分布器及反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于固定床反应器及流化床反应器的气相分布器，固定床反应器或流化床反应器的催化剂上端或催化剂下端设置有气相分布器，根据工艺要求进行选择，气相分布器包括进气总管及与进气总管相连通的支路分布气管，所述支路分布气管设置于进气总管出口端，所述支路分布气管为多根，各支路分布气管的一端汇集至进气总管出口端，另一端向远离气管出口端的方向延伸，且各支路分布气管的底端均匀开设有若干导流出气孔。本实用新型结构简单、体积小、压降小；当反应过程气体处理量波动大时，能有效缓冲气体，防止气速加快，减少反应过程中的阻力，避免反应器压降增大，从而降低反应器处理能力。

Description

气相分布器及反应器

技术领域：

本实用新型涉及一种反应器技术领域，尤其涉及一种气相分布器及安装有该气相分布器的固定床反应器或流化床反应器。

背景技术：

现有的固定床反应器或流化床反应器进气端一般都会安装气相分布器。气相分布器具有均匀分布气体的作用，以此增大气体与催化剂或反应物的接触面积，减小气泡量体积，确保气体停留时间以及传质效果，进而加大反应的转化率。

工业生产用的气相分布器的型式很多，主要有密孔板，直流式、填充式、侧流式、旋流式喷嘴等。密孔板气体分布均匀好，但易堵塞,不易检修，造价较高，所以实用性不高；直流式分布板结构简单，易于设计制造，但气流方向正对床层,易使床层形成沟流，小孔易于堵塞，停车时易漏料，故使用较少；填充式分布板其结构简单,制造容易,并能达到均匀布气的要求，流态化质量较好。但长期使用后，填充层会有松动，造成错位，降低布气效果。侧流式应用最广、效果较好，其中侧缝式锥帽因其不会在顶部形成小的死区，气体紧贴分布板板面吹出，适当气速下也可以消除板面上的死区，从而大大改善床层的流态化质量，可以避免发生烧结和分布板磨蚀现象，因此应用更广。旋流式喷嘴一般应用于对气体产品要求不严的粗粒流态化床中。短管式的短管及其下部的小孔可以防止气体涡流，有利于均匀布气，使流化床操作稳定。多管式气流分布器是近年来发展起来的一种新型分布器。由于气体向下射出,可消除床层死区，也不存在固体泄漏问题，并且可以根据工艺要求设计成均匀布气或非均匀布气的结构。但结构复杂，占据空间较大。以上气体分布器在小管径、长径较大的固定床反应器适用性不高。

现有技术中的气相分布器具有如下缺点：

1、一般小型反应器，由于直径较小，没有合适的分布器可以安装，所以反应器内为安装气体分布器，导致反应效率差，转化率低，为了提高转化率需要串联反应器来提高转化率，该设计成本高，能耗高；

2、传统大型气相分布器气体分布不均匀，产生沟流和反应器内短路问题，会导致气体与催化剂或液体接触面积减少，降低传质效率，从而影响传质效果，降低反应的转化率，导致生产能力下降；

2、传统的气体分布器适用的气体处理量的范围小，当气体处理量增大时，气体流速急剧上升，气体进入反应器的速度加快，气泡体积规格较大，停留时间减少，导致反应效率下降；并且气体流速增大，导致反应器的压降增大，过程能耗增大；

3、传统气体分布器尺寸过大大，安装比较困难，不适于管径小，长径比大的固定床反应器。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气相分布器，适用于管径小、长径比大的固定床反应器，可以很好解决传统气相分布器尺寸规格较大不适用与小型分布器的问题，可以避免传统气相分布器易堵塞、造价高、维修难等问题。同时，可以使气体分布均匀，气泡体积小，分散效果好，停留时间长，有效避免气体在反应器内短路和沟流现象，提高气体与催化剂接触面积和接触时间，催化剂的利用效率增大，从而提高反应的转化率和产率，工业生产能力大大提升。

本实用新型结构简单、体积小、压降小；当反应过程气体处理量波动大时，能有效缓冲气体，防止气速加快，减少反应过程中的阻力，避免反应器压降增大，从而降低反应器处理能力，遇到反应中涉及到危险性气体的工艺，对反应器的安全性能有很大影响。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种气相分布器，包括进气总管及与进气总管相连通的支路分布气管，所述支路分布气管设置于进气总管出口端，所述支路分布气管为多根，各支路分布气管的一端汇集至进气总管出口端，另一端向远离进气总管出口端的方向延伸，且各支路分布气管的底端均匀开设有若干导流出气孔。

为了便于进气、出气，所述进气总管包括与水平面相平行的进气端及连接于进气端末端并向下垂直弯折的出气端，各支路分布气管的一端汇集至出气端，减少气体在分布器或总管中的阻力。

支路分布气管的数量、导流出气孔的数量及孔径可根据不同工艺要求及处理量进行设计计算。在本实用新型一较佳实施案例中，所述支路分布气管为四根，四根支路分布气管呈十字型排列，所述导流出气孔沿支路分布气管的长度方向呈一字型排列。各导流出气孔与进气总管保持一定距离，并且进气总管底端不进行开孔，确保气体分散均匀。

为了便于加工成型，各支路分布气管一体成型，形成一个整体。

为了将支路分布气管顶端封闭，使整个分布器始终保持微正压状态，充分发挥所有导流出气孔的作用，各分布支路气管远离进气总管出口端的一端安装有挡板，并且采用焊接固定密封。

本实用新型还提供一种固定床反应器，包括反应器本体，所述反应器本体的进气端设置有上述气相分布器。

本实用新型的有益效果是：

(1)气相分布器独特的进气结构，改变了气体流向，其效果是使得气体分布更均匀，在反应器截面各个有效点进行进气，气体分散效果佳，有效避免气体在反应器内短路和沟流现象；

(2)气体在气相分布器内有一定的缓冲空间，其效果是使气体流速降低减少脉冲，可以将气体在反应器内的停留时间控制在合理范围内，反应的转化率和产率提高，从而提高生产能力；

(3)气相分布器各个部分的尺寸可调，其效果是适用于气体处理量波动大的各种工况，适用范围更广；

(4)固定床反应器有单独的支撑催化剂的结构，气相分布器可以独立安装于反应器的进气端，气相分布器本身不支撑床层质量，不存在被催化剂堵塞问题，占据空间尺寸小，维护方便。

附图说明：

图1为本实用新型的气相分布器的主视图；

图2为本实用新型的气相分布器的俯视图；

图3为本实用新型的固定床反应器的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

如图1、图2所示的一种气相分布器，包括进气总管1及与进气总管1相连通的支路分布气管2。

所述进气总管1包括与水平面相平行的进气端及连接于进气端末端并向下垂直弯折的出气端，可以保证气体进入气相分布器后向下流动，所述支路分布气管2设置于进气总管1的出气端，支路分布气管2具有四根，四根支路分布气管2呈十字型排列，各支路分布气管2的一端汇集至进气总管1出口端(出气端)，另一端向远离进气总管1出口端的方向延伸，且各支路分布气管2的底端均匀开设有若干导流出气孔3，导流出气孔3沿支路分布气管2的长度方向呈一字型排列，各支路分布气管远离进气总管出口端的一端盖合有挡板4，以此来改变气体流向。

如图3所示的一种固定床反应器，包括反应器本体A，所述反应器本体A的进气端(底端)设置有上述气相分布器B。气体由进气总管进入，从支路分布气管下方流出，然后向上流动，保证气体分布均匀，进入反应器，消除床层死区。气体从进气总管进入支路分布气管时，可以起到缓冲作用，减缓气体的流速，停留时间变长，反应效率提高。

需要说明的，本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种气相分布器，其特征在于：包括进气总管(1)及与进气总管(1)相连通的支路分布气管(2)，所述支路分布气管(2)设置于进气总管(1)的出口端，支路分布气管(2)为多根，各支路分布气管(2)的一端汇集至进气总管(1)出口端，另一端向远离进气总管(1)出口端的方向延伸，且各支路分布气管(2)的底端均匀开设有若干导流出气孔(3)。

2.根据权利要求1所述的气相分布器，其特征在于：所述进气总管(1)包括与水平面相平行的进气端及连接于进气端末端并向下垂直弯折的出气端，各支路分布气管(2)的一端汇集至出气端。

3.根据权利要求2所述的气相分布器，其特征在于：所述支路分布气管(2)为四根，四根支路分布气管(2)呈十字型排列。

4.根据权利要求3所述的气相分布器，其特征在于：各支路分布气管(2)一体成型。

5.根据权利要求4所述的气相分布器，其特征在于：所述导流出气孔(3)沿支路分布气管(2)的长度方向呈一字型排列。

6.根据权利要求5所述的气相分布器，其特征在于：各支路分布气管(2)远离进气总管(1)出口端的一端盖合有挡板(4)。

7.一种反应器，包括反应器本体，其特征在于：所述反应器本体的进气端设置有如权利要求1-6任一项所述的气相分布器。

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