[实用新型]一种分装式相变冷却反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及分装式相变方法冷却反应器，应用在甲醇、合成氨工业中。

技术领域

甲醇合成，氨合成同属于放热可逆反应，同样在催化剂床反应，催化剂温度有活性区间，中压低压甲醇催化剂一般在200℃～280℃，氨合成催化剂为340℃～500℃。未反应气在反应过程中会放出热量，温度上升，要用一种冷却方法将其冷却，保证温度在其催化剂活性范围内。冷却方法有未反应冷气间接冷却(称间冷)；有用未反应气直接冷却(称冷激)，还有用液体(水)吸热汽化的冷却法(称相变冷却)。相变冷却效果最好，反应温度恒定且稳定，利用反应热产生中、高压蒸汽，可供工艺或动力用，且每吨产品可产生1吨以上蒸汽。

但是现有技术的相变冷却反应器，其耐压外筒与反应内件是通过焊接连成一体的，更换催化剂、检修均不方便；大型合成反应器太重，运输吊装都不容易。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，设计一种分装式相变冷却反应器，用于甲醇、合成氨工业中，其合成一体的内、外件之间没有焊固点，而是采用活接方式，具有更换催化剂及检修均很方便的特点。

本实用新型的技术方案是，所述分装式相变冷却反应器有外筒(即外件)和装在该外筒中的内件，所述内件由内筒(径向筐)和位于内筒顶部并接有连接管的液室、接有连接管的蒸汽室、内筒中与所述蒸汽室连通的蒸发管、中心管组成，所述液室连接管的上端和蒸汽室连接管的上端伸出外筒顶盖，所述中心管的下端伸出外筒底部，其结构特点是，所述液室连接管与外筒顶盖之间用填料密封并用法兰压紧该填料，所述蒸发室连接管与外筒顶盖之间用填料密封并用法兰压紧该填料，所述中心管下端与外筒底部出口端亦用填料密封并用法兰压紧该填料，所述内件放置在外筒内的支承结构上。

以下对本实用新型做出进一步说明。

如图1所示，本实用新型有外筒11和装在该外筒11中的内件，所述内件由内筒10和位于该内筒10顶部并接有连接管1的液室5、接有连接管2蒸汽室6、内筒10中与所述蒸汽室6连通的蒸发管9、中心管8组成，所述液室连接管1的上端和蒸汽室连接管2的上端伸出外筒11的顶盖，所述中心管8的下端伸出外筒11底部，其结构特点是，所述液室连接管1与外筒11的顶盖之间用填料3密封并用法兰压紧该填料3，所述蒸发室连接管2与外筒11的顶盖之间用填料4密封并用法兰压紧该填料4，所述中心管8下端与外筒11底部出口端亦用填料13密封并用法兰压紧该填料13，所述内件放置在外筒11内的支承结构上。

所述支承结构可以是外筒11内壁上部的支承圈7，也可以是设在内筒10底部且由外筒11底部支承的多片肋板15，还可以是其他各种适宜的结构。

外筒11上部(外筒顶盖)可采用大盖法兰与外筒下部连接，也可用焊接方法连接。

实际应用时，未反应气由未反应气进口12进入内、外筒之间环隙的小孔，径向通过催化剂床层反应，反应热被蒸发管9内的液体相变汽化吸收，并维持恒定的催化剂层温度。反应后气体集中于中心管8，从其反应气出口14送出。

本实用新型的分装式相变冷却反应器可以是立式(图1所示)，也可以为卧式。

本实用新型的分装式相变冷却反应器中采用的蒸发管9，即相变(蒸发)元件，可采用图2所示的“U”型管或图3所示的多头螺旋盘管，还可以是双套管等元件。

由以上可知，本实用新型为一种分装式相变冷却反应器，用于甲醇合成、氨合成工艺中，内、外件之间合成一体而没有焊固点，具有更换催化剂和检修均很方便的特点。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是蒸发管的一种实施例结构示意图；

图3是蒸发管的另一种实施例结构示意图。

在附图中：

1-连接管，    2-连接管，           3、4、13-填料，

5-液室，      6-蒸汽室，           7-支承圈，

8-中心管，    9-蒸发管，           10-内筒(径向筐)，

11-外筒，     12-未反应气进口，    14-反应气出口，

15-肋板。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的分装式相变冷却反应器有装有内件的外筒11，内件包括内筒10、内筒10顶部的液室5和蒸汽室6、液室5的连接管1、蒸汽室的连接管2、内筒10中与蒸汽室6连通的蒸发管9、中心管8，所述连接管1、2上端均伸出外筒11的顶盖，中心管8的下端伸出外筒11的底部；连接管1、连接管2、中心管8下端与外筒11相应部位之间分别用密封填料3、4、13密封并用相应的法兰压紧密封填料，内件由外筒11内壁上部的支承圈7支承，采用的液体相变冷却介质为水。