一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器的制造方法
專利名稱:一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器的制造方法
【專利摘要】一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器包括尾氣入口(6)，混合氣出口(12)，斜排凈口(13)，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體(24)和底部排凈口(5)，直簡體(26)內(nèi)I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)，II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)和III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)，I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)位于直筒體(26)下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)位于直筒體(26)中部，III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)位于直筒體(26)上部，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔7，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體(19)連接，在直筒體(26)內(nèi)壁上部有觸媒框限位器(11)，直筒體(26)與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔(28)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理、處理高效的優(yōu)點。
【專利說明】
一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于一種硝酸生產(chǎn)中的尾氣處理裝置，具體涉及一種對硝酸生產(chǎn)中的尾氣進行氨轉(zhuǎn)化還原反應器。
【背景技術(shù)】
[0002]雙加壓法制硝酸是現(xiàn)在硝酸工業(yè)生產(chǎn)中最先進也是最普遍的生產(chǎn)技術(shù)，其尾氣(主要成分氮氧化物)的處理裝置普遍使用氨轉(zhuǎn)化還原反應器。其基本結(jié)構(gòu)和工藝過程見圖1:將硝酸尾氣與氨氣混合后從頂部氣體入口 I)進入反應器中，經(jīng)過氣體分布器2使其均勻分布，并向下流動與柱形觸媒層3充分接觸并發(fā)生反應，生成的混合氣(主要為氮氣和水蒸汽的混合氣)從側(cè)面出口 4進入透平機組進行能量(余熱、余壓)回收再利用;過程中產(chǎn)生的部分液體從底部排凈口 5排出。
[0003]實際的生產(chǎn)過程中，氨轉(zhuǎn)化還原反應器運行情況基本正常，但隨著硝酸裝置的大量上馬，發(fā)現(xiàn)氨轉(zhuǎn)化還原反應器明顯存在如下缺點:
[0004](I)氣體流向為軸向向下，由于觸媒層軸向總厚度較厚，氣體流動距離較長，壓力降較大，擴散阻力大；
[0005](2)因為壓降較大，容易造成觸媒顆粒的結(jié)構(gòu)破壞，影響催化效果及觸媒的回收利用；
[0006](3)由于反應過程是放熱反應，且反應最激烈的部分主要集中在觸媒的上部分，所以會造成設備的上部與下部形成較大溫差，容易造成較大的局部應力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)合理、處理高效的氨轉(zhuǎn)化還原反應器。
[0008]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型的裝置是這樣實現(xiàn)的，一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，它包括尾氣入口，混合氣出口，斜排凈口，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體和底部排凈口，其特征在于殼體由上封頭，直筒體和下封頭組成，上封頭頂部有混合氣出口，下封頭底部有尾氣入口和斜排凈口，直筒體內(nèi)有圓環(huán)柱形觸媒框，圓環(huán)柱形觸媒框分為I段圓環(huán)柱形觸媒框，II段圓環(huán)柱形觸媒框和III段圓環(huán)柱形觸媒框，I段圓環(huán)柱形觸媒框位于直筒體下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框位于直筒體中部，111段圓環(huán)柱形觸媒框位于直筒體上部，每段圓環(huán)柱形觸媒框由帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體組成一個圓環(huán)柱形，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體連接，在直筒體內(nèi)壁上部有觸媒框限位器，直筒體與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔。
[0009]如上所述的I段圓環(huán)柱形觸媒框和II段圓環(huán)柱形觸媒框的結(jié)構(gòu)相同，它是由帶孔內(nèi)筒體，帶孔外筒體，下底板，吊耳兼限位板，蓋板，蓋板固定裝置，帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體之間的底端有下底板;帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體的底端通過下底板焊接成一體，待裝入觸媒以后，頂端用蓋板蓋住，然后用蓋板固定裝置將其固定，吊耳兼限位板分別焊接在帶孔外筒體的外壁之上和帶孔內(nèi)筒體的內(nèi)壁之上。
[0010]如上所述的III段圓環(huán)柱形觸媒框是由帶孔內(nèi)筒體，帶孔外筒體，吊耳兼限位板，嵌入式蓋板，中心密封圓板，螺栓固定裝置組成，帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體的底端通過下底板焊接成一體，待裝入觸媒以后，頂端放入嵌入式蓋板，嵌入式蓋板通過螺栓固定裝置與帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體的上邊緣連接，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁上部焊接有中心密封圓板，吊耳兼限位板分別焊接在帶孔外筒體20的外壁之上和帶孔內(nèi)筒體的內(nèi)壁之上。
[0011]如上所述的帶孔內(nèi)筒體內(nèi)壁和帶孔外筒體的小孔呈正三角形分布ang= 60°，小孔直徑D為2mm,正三角邊長L = 5mm。
[0012]安裝過程:先在I段圓環(huán)柱形觸媒框、II段圓環(huán)柱形觸媒框和III段圓環(huán)柱形觸媒框中裝入觸媒形成圓環(huán)柱形觸媒層以后，依次放入殼體內(nèi)觸媒框之間通過吊耳兼限位板固定，最上部通過觸媒框限位器固定。
[0013]工作過程:工作時尾氣從尾氣入口進入氣體分布空腔，然后依次經(jīng)帶孔內(nèi)筒體、圓環(huán)柱形觸媒層和帶孔外筒體后從氣體收集空腔向上流出混合氣出口。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0015](I)氣體流向為徑向離心方向，流通截面積大，流速小，流道短，壓力降小；
[0016](2)因為壓力降小，不易造成觸媒顆粒的結(jié)構(gòu)破壞，或者可以選用機械強度更低的觸媒，節(jié)約成本；
[0017](3)設備中流動空間大，熱量分布均勻，不會造成明顯的溫度梯度；
[0018](4)由于氣體進入后有較大的分布空腔，使得氣體和觸媒的接觸面積明顯增大，反應速率及效果明顯提升；
[0019](5)觸媒按圓環(huán)柱形布置，不僅增大了接觸面積，也減少了觸媒用量，節(jié)約了投資成本；
[0020](6)壓降小，混合氣出口壓力大，可回收能量較多；
[0021](7)設備結(jié)構(gòu)緊湊，可有效節(jié)約鋼材用量，且減少占地面積。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)氨轉(zhuǎn)化還原反應器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為I段圓環(huán)柱形觸媒框和II段圓環(huán)柱形觸媒框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為III段圓環(huán)柱形觸媒框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為件19和件20上圓孔示意圖。
[0027]如圖所示，I是頂部氣體入口，2是氣體分布器，3是柱形觸媒層，4是混合氣側(cè)面出口，5是底部排凈口，6是尾氣入口，7是氣體分布空腔，8是I段圓環(huán)柱形觸媒框，9是II段圓環(huán)柱形觸媒框，10是III段圓環(huán)柱形觸媒框，11是觸媒框限位器，12是混合氣出口，13是斜排凈口，14是下底板，15是圓環(huán)柱形觸媒層，16是吊耳兼限位板，17是蓋板，18是蓋板固定裝置，19是帶孔內(nèi)筒體，20是帶孔外筒體，21是嵌入式蓋板，22是中心密封圓板，23是螺栓固定裝置，24是殼體，25是上封，26是直筒體，27是下封頭，28是氣體收集空腔。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0029]實施例1
[0030]—種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，它包括尾氣入口 6，混合氣出口 12，斜排凈口 13，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體24和底部排凈口 5，其特征在于殼體24由上封頭25，直筒體26和下封頭27組成，上封頭25頂部有混合氣出口 12，下封頭27底部有尾氣入口 6和斜排凈口 13，直筒體26內(nèi)有圓環(huán)柱形觸媒框，圓環(huán)柱形觸媒框分為I段圓環(huán)柱形觸媒框8，11段圓環(huán)柱形觸媒框9和III段圓環(huán)柱形觸媒框10，I段圓環(huán)柱形觸媒框8位于直筒體26下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框9位于直筒體26中部，III段圓環(huán)柱形觸媒框10位于直筒體26上部，每段圓環(huán)柱形觸媒框由帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20組成一個圓環(huán)柱形，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔7，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體19連接，在直筒體26內(nèi)壁上部有觸媒框限位器11，直筒體26與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔28。
[0031]所述的I段圓環(huán)柱形觸媒框8和II段圓環(huán)柱形觸媒框9的結(jié)構(gòu)相同，它是由帶孔內(nèi)筒體19，帶孔外筒體20，下底板14，吊耳兼限位板16，蓋板17，蓋板固定裝置18，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的底端有下底板14，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的頂端有蓋板17，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁和帶孔外筒體20外壁頂部有吊耳兼限位板16，蓋板17通過蓋板固定裝置18與帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20連接。
[0032]所述的III段圓環(huán)柱形觸媒框10是由帶孔內(nèi)筒體19，帶孔外筒體20，吊耳兼限位板16，嵌入式蓋板21，中心密封圓板22，螺栓固定裝置23組成，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的底端有下底板14，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的頂端有筒體嵌入式蓋板21，嵌入式蓋板21通過螺栓固定裝置23與帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20連接，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁上部有中心密封圓板22，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁和帶孔外筒體20外壁頂部有吊耳兼限位板16。
[0033]以本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器容積為10.7m3，原轉(zhuǎn)化還原反應器容積為27.9m3為例，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器與現(xiàn)有技術(shù)氨轉(zhuǎn)化還原反應器相關(guān)數(shù)據(jù)對比如下:
[0034]1.在正常使用中，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器壓力降為0.0lMPa，原轉(zhuǎn)化還原反應器壓力降為0.05MPa;
[0035]2.在試驗階段，對觸媒顆粒進行了檢查，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器在使用一段時間后觸媒顆粒的破壞率小于1%，而原轉(zhuǎn)化還原反應器在使用同樣一段時間后觸媒顆粒的破壞率為3% ;
[0036]3.本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器的混合氣出口壓力為0.84MPa，原氨轉(zhuǎn)化還原反應器的混合氣出口壓力為0.80MPa，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器可回收更多能量；
[0037]4.在實際使用中，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器和原氨轉(zhuǎn)化還原反應器入口硝酸尾氣中氮氧化物濃度為400-600ppm，經(jīng)本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器處理后濃度降為50ppm以下，而原氨轉(zhuǎn)化還原反應器處理后濃度為lOOppm，所以本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器的尾氣處理效果更好。
[0038]5.本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器觸媒使用量為2.9m3，原氨轉(zhuǎn)化還原反應器則需要8.5m3，按25萬元/m3，僅觸媒一項可節(jié)約投資140萬元；
[0039]6.本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器不銹鋼用量6t，原氨轉(zhuǎn)化還原反應器不銹鋼用量
9.9t，按4萬元/1，僅鋼材一項可節(jié)約投資15.6萬元。
【主權(quán)項】
1.一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，它包括尾氣入口(6)，混合氣出口(12)，斜排凈口(13)，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體(24)和底部排凈口( 5)，其特征在于殼體(24)由上封頭(25)，直筒體(26)和下封頭(27)組成，上封頭(25)頂部有混合氣出口(12)，下封頭(27)底部有尾氣入口(6)和斜排凈口(13)，直筒體(26)內(nèi)有圓環(huán)柱形觸媒框，圓環(huán)柱形觸媒框分為I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)，11段圓環(huán)柱形觸媒框(9)和III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)，1段圓環(huán)柱形觸媒框(8)位于直筒體(26)下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)位于直筒體(26)中部，III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)位于直筒體(26)上部，每段圓環(huán)柱形觸媒框由帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)組成一個圓環(huán)柱形，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔7，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體(19)連接，在直筒體(26)內(nèi)壁上部有觸媒框限位器(11)，直筒體(26)與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔(28)。2.如權(quán)利要求1所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)和II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)的結(jié)構(gòu)相同，它是由帶孔內(nèi)筒體(19)，帶孔外筒體(20)，下底板(14)，吊耳兼限位板(16)，蓋板(17)，蓋板固定裝置(18)，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的底端有下底板(14)，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的頂端有蓋板(17)，帶孔內(nèi)筒體(19)內(nèi)壁和帶孔外筒體(20)外壁頂部有吊耳兼限位板(16)，蓋板(17)通過蓋板固定裝置(18)與帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)連接。3.如權(quán)利要求1所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)是由帶孔內(nèi)筒體(19)，帶孔外筒體(20)，吊耳兼限位板(16)，嵌入式蓋板(21)，中心密封圓板(22)，螺栓固定裝置(23)組成，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的底端有下底板(14)，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的頂端有筒體嵌入式蓋板(21)，嵌入式蓋板(21)通過螺栓固定裝置(23)與帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)連接，帶孔內(nèi)筒體(19)內(nèi)壁上部有中心密封圓板(22)，帶孔內(nèi)筒體(19)內(nèi)壁和帶孔外筒體(20)外壁頂部有吊耳兼限位板(16)。4.如權(quán)利要求1所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)的小孔呈正三角形分布，ang = 60°。5.如權(quán)利要求4所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的正三角形的邊長L=5mm ο6.如權(quán)利要求4所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)的小孔直徑為D = 2mm。
【文檔編號】B01D53/56GK205700086SQ201620185863
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】趙世平, 王全文, 龔輝, 孫林, 王冀寧, 周軍, 王軍亭, 楊璐, 范縝
【申請人】賽鼎工程有限公司
【專利摘要】一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器包括尾氣入口(6)，混合氣出口(12)，斜排凈口(13)，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體(24)和底部排凈口(5)，直簡體(26)內(nèi)I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)，II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)和III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)，I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)位于直筒體(26)下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)位于直筒體(26)中部，III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)位于直筒體(26)上部，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔7，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體(19)連接，在直筒體(26)內(nèi)壁上部有觸媒框限位器(11)，直筒體(26)與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔(28)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理、處理高效的優(yōu)點。
【專利說明】
一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于一種硝酸生產(chǎn)中的尾氣處理裝置，具體涉及一種對硝酸生產(chǎn)中的尾氣進行氨轉(zhuǎn)化還原反應器。
【背景技術(shù)】
[0002]雙加壓法制硝酸是現(xiàn)在硝酸工業(yè)生產(chǎn)中最先進也是最普遍的生產(chǎn)技術(shù)，其尾氣(主要成分氮氧化物)的處理裝置普遍使用氨轉(zhuǎn)化還原反應器。其基本結(jié)構(gòu)和工藝過程見圖1:將硝酸尾氣與氨氣混合后從頂部氣體入口 I)進入反應器中，經(jīng)過氣體分布器2使其均勻分布，并向下流動與柱形觸媒層3充分接觸并發(fā)生反應，生成的混合氣(主要為氮氣和水蒸汽的混合氣)從側(cè)面出口 4進入透平機組進行能量(余熱、余壓)回收再利用;過程中產(chǎn)生的部分液體從底部排凈口 5排出。
[0003]實際的生產(chǎn)過程中，氨轉(zhuǎn)化還原反應器運行情況基本正常，但隨著硝酸裝置的大量上馬，發(fā)現(xiàn)氨轉(zhuǎn)化還原反應器明顯存在如下缺點:
[0004](I)氣體流向為軸向向下，由于觸媒層軸向總厚度較厚，氣體流動距離較長，壓力降較大，擴散阻力大；
[0005](2)因為壓降較大，容易造成觸媒顆粒的結(jié)構(gòu)破壞，影響催化效果及觸媒的回收利用；
[0006](3)由于反應過程是放熱反應，且反應最激烈的部分主要集中在觸媒的上部分，所以會造成設備的上部與下部形成較大溫差，容易造成較大的局部應力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的是克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)合理、處理高效的氨轉(zhuǎn)化還原反應器。
[0008]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型的裝置是這樣實現(xiàn)的，一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，它包括尾氣入口，混合氣出口，斜排凈口，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體和底部排凈口，其特征在于殼體由上封頭，直筒體和下封頭組成，上封頭頂部有混合氣出口，下封頭底部有尾氣入口和斜排凈口，直筒體內(nèi)有圓環(huán)柱形觸媒框，圓環(huán)柱形觸媒框分為I段圓環(huán)柱形觸媒框，II段圓環(huán)柱形觸媒框和III段圓環(huán)柱形觸媒框，I段圓環(huán)柱形觸媒框位于直筒體下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框位于直筒體中部，111段圓環(huán)柱形觸媒框位于直筒體上部，每段圓環(huán)柱形觸媒框由帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體組成一個圓環(huán)柱形，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體連接，在直筒體內(nèi)壁上部有觸媒框限位器，直筒體與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔。
[0009]如上所述的I段圓環(huán)柱形觸媒框和II段圓環(huán)柱形觸媒框的結(jié)構(gòu)相同，它是由帶孔內(nèi)筒體，帶孔外筒體，下底板，吊耳兼限位板，蓋板，蓋板固定裝置，帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體之間的底端有下底板;帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體的底端通過下底板焊接成一體，待裝入觸媒以后，頂端用蓋板蓋住，然后用蓋板固定裝置將其固定，吊耳兼限位板分別焊接在帶孔外筒體的外壁之上和帶孔內(nèi)筒體的內(nèi)壁之上。
[0010]如上所述的III段圓環(huán)柱形觸媒框是由帶孔內(nèi)筒體，帶孔外筒體，吊耳兼限位板，嵌入式蓋板，中心密封圓板，螺栓固定裝置組成，帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體的底端通過下底板焊接成一體，待裝入觸媒以后，頂端放入嵌入式蓋板，嵌入式蓋板通過螺栓固定裝置與帶孔內(nèi)筒體和帶孔外筒體的上邊緣連接，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁上部焊接有中心密封圓板，吊耳兼限位板分別焊接在帶孔外筒體20的外壁之上和帶孔內(nèi)筒體的內(nèi)壁之上。
[0011]如上所述的帶孔內(nèi)筒體內(nèi)壁和帶孔外筒體的小孔呈正三角形分布ang= 60°，小孔直徑D為2mm,正三角邊長L = 5mm。
[0012]安裝過程:先在I段圓環(huán)柱形觸媒框、II段圓環(huán)柱形觸媒框和III段圓環(huán)柱形觸媒框中裝入觸媒形成圓環(huán)柱形觸媒層以后，依次放入殼體內(nèi)觸媒框之間通過吊耳兼限位板固定，最上部通過觸媒框限位器固定。
[0013]工作過程:工作時尾氣從尾氣入口進入氣體分布空腔，然后依次經(jīng)帶孔內(nèi)筒體、圓環(huán)柱形觸媒層和帶孔外筒體后從氣體收集空腔向上流出混合氣出口。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0015](I)氣體流向為徑向離心方向，流通截面積大，流速小，流道短，壓力降小；
[0016](2)因為壓力降小，不易造成觸媒顆粒的結(jié)構(gòu)破壞，或者可以選用機械強度更低的觸媒，節(jié)約成本；
[0017](3)設備中流動空間大，熱量分布均勻，不會造成明顯的溫度梯度；
[0018](4)由于氣體進入后有較大的分布空腔，使得氣體和觸媒的接觸面積明顯增大，反應速率及效果明顯提升；
[0019](5)觸媒按圓環(huán)柱形布置，不僅增大了接觸面積，也減少了觸媒用量，節(jié)約了投資成本；
[0020](6)壓降小，混合氣出口壓力大，可回收能量較多；
[0021](7)設備結(jié)構(gòu)緊湊，可有效節(jié)約鋼材用量，且減少占地面積。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)氨轉(zhuǎn)化還原反應器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為I段圓環(huán)柱形觸媒框和II段圓環(huán)柱形觸媒框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為III段圓環(huán)柱形觸媒框結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為件19和件20上圓孔示意圖。
[0027]如圖所示，I是頂部氣體入口，2是氣體分布器，3是柱形觸媒層，4是混合氣側(cè)面出口，5是底部排凈口，6是尾氣入口，7是氣體分布空腔，8是I段圓環(huán)柱形觸媒框，9是II段圓環(huán)柱形觸媒框，10是III段圓環(huán)柱形觸媒框，11是觸媒框限位器，12是混合氣出口，13是斜排凈口，14是下底板，15是圓環(huán)柱形觸媒層，16是吊耳兼限位板，17是蓋板，18是蓋板固定裝置，19是帶孔內(nèi)筒體，20是帶孔外筒體，21是嵌入式蓋板，22是中心密封圓板，23是螺栓固定裝置，24是殼體，25是上封，26是直筒體，27是下封頭，28是氣體收集空腔。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0029]實施例1
[0030]—種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，它包括尾氣入口 6，混合氣出口 12，斜排凈口 13，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體24和底部排凈口 5，其特征在于殼體24由上封頭25，直筒體26和下封頭27組成，上封頭25頂部有混合氣出口 12，下封頭27底部有尾氣入口 6和斜排凈口 13，直筒體26內(nèi)有圓環(huán)柱形觸媒框，圓環(huán)柱形觸媒框分為I段圓環(huán)柱形觸媒框8，11段圓環(huán)柱形觸媒框9和III段圓環(huán)柱形觸媒框10，I段圓環(huán)柱形觸媒框8位于直筒體26下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框9位于直筒體26中部，III段圓環(huán)柱形觸媒框10位于直筒體26上部，每段圓環(huán)柱形觸媒框由帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20組成一個圓環(huán)柱形，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔7，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體19連接，在直筒體26內(nèi)壁上部有觸媒框限位器11，直筒體26與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔28。
[0031]所述的I段圓環(huán)柱形觸媒框8和II段圓環(huán)柱形觸媒框9的結(jié)構(gòu)相同，它是由帶孔內(nèi)筒體19，帶孔外筒體20，下底板14，吊耳兼限位板16，蓋板17，蓋板固定裝置18，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的底端有下底板14，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的頂端有蓋板17，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁和帶孔外筒體20外壁頂部有吊耳兼限位板16，蓋板17通過蓋板固定裝置18與帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20連接。
[0032]所述的III段圓環(huán)柱形觸媒框10是由帶孔內(nèi)筒體19，帶孔外筒體20，吊耳兼限位板16，嵌入式蓋板21，中心密封圓板22，螺栓固定裝置23組成，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的底端有下底板14，帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20之間的頂端有筒體嵌入式蓋板21，嵌入式蓋板21通過螺栓固定裝置23與帶孔內(nèi)筒體19和帶孔外筒體20連接，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁上部有中心密封圓板22，帶孔內(nèi)筒體19內(nèi)壁和帶孔外筒體20外壁頂部有吊耳兼限位板16。
[0033]以本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器容積為10.7m3，原轉(zhuǎn)化還原反應器容積為27.9m3為例，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器與現(xiàn)有技術(shù)氨轉(zhuǎn)化還原反應器相關(guān)數(shù)據(jù)對比如下:
[0034]1.在正常使用中，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器壓力降為0.0lMPa，原轉(zhuǎn)化還原反應器壓力降為0.05MPa;
[0035]2.在試驗階段，對觸媒顆粒進行了檢查，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器在使用一段時間后觸媒顆粒的破壞率小于1%，而原轉(zhuǎn)化還原反應器在使用同樣一段時間后觸媒顆粒的破壞率為3% ;
[0036]3.本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器的混合氣出口壓力為0.84MPa，原氨轉(zhuǎn)化還原反應器的混合氣出口壓力為0.80MPa，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器可回收更多能量；
[0037]4.在實際使用中，本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器和原氨轉(zhuǎn)化還原反應器入口硝酸尾氣中氮氧化物濃度為400-600ppm，經(jīng)本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器處理后濃度降為50ppm以下，而原氨轉(zhuǎn)化還原反應器處理后濃度為lOOppm，所以本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器的尾氣處理效果更好。
[0038]5.本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器觸媒使用量為2.9m3，原氨轉(zhuǎn)化還原反應器則需要8.5m3，按25萬元/m3，僅觸媒一項可節(jié)約投資140萬元；
[0039]6.本實用新型氨轉(zhuǎn)化還原反應器不銹鋼用量6t，原氨轉(zhuǎn)化還原反應器不銹鋼用量
9.9t，按4萬元/1，僅鋼材一項可節(jié)約投資15.6萬元。
【主權(quán)項】
1.一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，它包括尾氣入口(6)，混合氣出口(12)，斜排凈口(13)，圓環(huán)柱形觸媒框，殼體(24)和底部排凈口( 5)，其特征在于殼體(24)由上封頭(25)，直筒體(26)和下封頭(27)組成，上封頭(25)頂部有混合氣出口(12)，下封頭(27)底部有尾氣入口(6)和斜排凈口(13)，直筒體(26)內(nèi)有圓環(huán)柱形觸媒框，圓環(huán)柱形觸媒框分為I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)，11段圓環(huán)柱形觸媒框(9)和III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)，1段圓環(huán)柱形觸媒框(8)位于直筒體(26)下部，II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)位于直筒體(26)中部，III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)位于直筒體(26)上部，每段圓環(huán)柱形觸媒框由帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)組成一個圓環(huán)柱形，三段圓環(huán)柱形觸媒框中間的圓環(huán)空間構(gòu)成氣體分布空腔7，尾氣入口(6)與帶孔內(nèi)筒體(19)連接，在直筒體(26)內(nèi)壁上部有觸媒框限位器(11)，直筒體(26)與圓環(huán)柱形觸媒框之間構(gòu)成氣體收集空腔(28)。2.如權(quán)利要求1所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的I段圓環(huán)柱形觸媒框(8)和II段圓環(huán)柱形觸媒框(9)的結(jié)構(gòu)相同，它是由帶孔內(nèi)筒體(19)，帶孔外筒體(20)，下底板(14)，吊耳兼限位板(16)，蓋板(17)，蓋板固定裝置(18)，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的底端有下底板(14)，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的頂端有蓋板(17)，帶孔內(nèi)筒體(19)內(nèi)壁和帶孔外筒體(20)外壁頂部有吊耳兼限位板(16)，蓋板(17)通過蓋板固定裝置(18)與帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)連接。3.如權(quán)利要求1所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的III段圓環(huán)柱形觸媒框(10)是由帶孔內(nèi)筒體(19)，帶孔外筒體(20)，吊耳兼限位板(16)，嵌入式蓋板(21)，中心密封圓板(22)，螺栓固定裝置(23)組成，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的底端有下底板(14)，帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)之間的頂端有筒體嵌入式蓋板(21)，嵌入式蓋板(21)通過螺栓固定裝置(23)與帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)連接，帶孔內(nèi)筒體(19)內(nèi)壁上部有中心密封圓板(22)，帶孔內(nèi)筒體(19)內(nèi)壁和帶孔外筒體(20)外壁頂部有吊耳兼限位板(16)。4.如權(quán)利要求1所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)的小孔呈正三角形分布，ang = 60°。5.如權(quán)利要求4所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的正三角形的邊長L=5mm ο6.如權(quán)利要求4所述的一種氨轉(zhuǎn)化還原反應器，其特征在于所述的帶孔內(nèi)筒體(19)和帶孔外筒體(20)的小孔直徑為D = 2mm。
【文檔編號】B01D53/56GK205700086SQ201620185863
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】趙世平, 王全文, 龔輝, 孫林, 王冀寧, 周軍, 王軍亭, 楊璐, 范縝
【申請人】賽鼎工程有限公司
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