合成反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】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)形直徑進水總管，階梯環(huán)形直徑進水總管下端連接有總進水口；上方封頭一側(cè)位置裝有測量熱電偶，測量熱電偶下端貫穿上管板延伸到下管板上。優(yōu)點是設(shè)計簡單巧妙，結(jié)構(gòu)合理緊湊，冷卻水流動均勻，能夠適用高溫高壓狀況。
【專利說明】
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。進一步地，適用于反應(yīng)過程為放熱的化學反應(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行。但是目前要想達到上述效果，也一直是研究方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了達到上述
【發(fā)明內(nèi)容】
，本發(fā)明提出了一種合成反應(yīng)器，設(shè)計簡單巧妙，結(jié)構(gòu)合理緊湊，冷卻水流動均勻，能夠適用高溫高壓狀況。
[0004]為了達到上述發(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)計有混合氣進口且一側(cè)設(shè)有上管箱人孔，上方封頭內(nèi)有氣體分布器設(shè)計在靠近混合氣進口位置，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環(huán)形折流板，筒體中間設(shè)計有一個圓形折流板，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)形直徑進水總管，階梯環(huán)形直徑進水總管上端通過管路連接冷卻水噴頭，冷卻水噴頭穿過下端反應(yīng)管間的空隙伸至筒體內(nèi)，階梯環(huán)形直徑進水總管下端連接有總進水口；上方封頭一側(cè)位置裝有測量熱電偶，測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、濾塞和開口銷，管體內(nèi)底端裝有濾塞，開口銷貫穿濾塞下方管體，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)計有6個，周向均布在筒體上端四周。
[0007]所述的冷卻水噴頭設(shè)計有6個，冷卻水噴頭后端都通過管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進水總管上，冷卻水噴頭整體設(shè)計成扁平狀，冷卻水噴頭前端設(shè)計成傾斜狀，冷卻水噴頭的噴嘴口設(shè)計成等腰三角形狀，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拉桿吊裝在筒體內(nèi)部中間。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:
1、為了使大型反應(yīng)器冷卻水在殼程中流動更均勻，采用環(huán)形進水總管作為一個分水器，在圓周上均布的6點將冷卻水送入殼程之中。
[0010]2、進水總管采用環(huán)形階直徑結(jié)構(gòu)。各段的管徑是通過計算管路中各點的流速及水力損失而得到的。使得6個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，因而長的噴水口也就插到了管群中間，而噴水口設(shè)計成等腰三角形，使得各點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、與冷卻水周向多點進入殼程相匹配，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點均布進入相對應(yīng)，蒸汽出口也采用周向6點均布。
[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，并采用開口銷對濾塞進行定位。
[0015]7、為了適應(yīng)高溫、高壓工況，管板與筒體焊接采用對接焊接接頭，并進行100%RT檢測，為實現(xiàn)100%RT檢測，設(shè)置工藝人孔(件18)。
【附圖說明】
[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)計有混合氣進口 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)計在靠近混合氣進口 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環(huán)形折流板7，筒體8中間設(shè)計有一個圓形折流板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)形直徑進水總管19，階梯環(huán)形直徑進水總管19上端通過管路連接冷卻水噴頭6，冷卻水噴頭6穿過下端反應(yīng)管間的空隙伸至筒體8內(nèi)，階梯環(huán)形直徑進水總管19下端連接有總進水口 20;上方封頭2—側(cè)位置裝有測量熱電偶12，測量熱電偶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和開口銷115，管體111內(nèi)底端裝有濾塞114，開口銷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)計有6個，周向均布在筒體8上端四周。
[0027]所述的冷卻水噴頭6設(shè)計有6個，冷卻水噴頭6后端都通過管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進水總管19上，冷卻水噴頭6整體設(shè)計成扁平狀，冷卻水噴頭6前端設(shè)計成傾斜狀，冷卻水噴頭的噴嘴口 61設(shè)計成等腰三角形狀，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通過拉桿吊裝在筒體8內(nèi)部中間。
[0029]本發(fā)明使用時，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)器主體分為兩個相互分隔的空間。一個空間叫管程，另一個空間叫殼程。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。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。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)的氣體從混合氣進口(件14)進入，經(jīng)氣體分布器(件13)進入上管箱，然后混合氣進入反應(yīng)管(件11)。反應(yīng)管中裝填催化劑。在適當?shù)臏囟群蛪毫ο录又呋瘎┑淖饔?，產(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)總進水口(件20)和階梯環(huán)形直徑進水總管(件19)進入，經(jīng)新型進水噴頭(件6)噴入散開，并在反應(yīng)管之間的空隙流過，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。工藝人孔用于實現(xiàn)制造工藝。
【主權(quán)項】
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)計有混合氣進口且一側(cè)設(shè)有上管箱人孔，上方封頭內(nèi)有氣體分布器設(shè)計在靠近混合氣進口位置，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環(huán)形折流板，筒體中間設(shè)計有一個圓形折流板，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)形直徑進水總管，階梯環(huán)形直徑進水總管上端通過管路連接冷卻水噴頭，冷卻水噴頭穿過下端反應(yīng)管間的空隙伸至筒體內(nèi)，階梯環(huán)形直徑進水總管下端連接有總進水口；上方封頭一側(cè)位置裝有測量熱電偶，測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、濾塞和開口銷，管體內(nèi)底端裝有濾塞，開口銷貫穿濾塞下方管體，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)計有6個，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)計有6個，冷卻水噴頭后端都通過管路均勻的安裝在階梯環(huán)形直徑進水總管上，冷卻水噴頭整體設(shè)計成扁平狀，冷卻水噴頭前端設(shè)計成傾斜狀，冷卻水噴頭的噴嘴口設(shè)計成等腰三角形狀，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拉桿吊裝在筒體內(nèi)部中間。
【文檔編號】B01J8/06GK106076209SQ201610497365
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】李進, 竇崇舟
【申請人】江蘇永大化工機械有限公司