[发明专利]高温热解反应器

说明书

技术领域

本发明属于催化反应的仪器装置领域，涉及一种高温热解反应器，尤其适用于煤的裂解和石蜡加氢催化裂化反应等，反应物为固态的均可使用该装置。

背景技术

在煤的裂解和石蜡加氢催化裂化等反应过程中，反应产物相对比较复杂，分子量范围较宽，存在固态，液态以及气态产物。在现有的很多专利技术中，由于冷却效果差，往往产物很难分离，液固体产物收集口存在气体，气体出口也会卷出液固体产物。例如申请号为201010124874.X的中国发明专利公开的“一种煤热解反应器”中，气体产物出口设置在炉体的上方，液体产物出口设置在炉体的下方，但由于反应炉上面温度很高以及下部无任何的冷却装置，一些沸点不高的液固体也会以气体形式从上方出口排出，而同时部分气体也难免从下端出口出去，因此给后面产物的分离带来较大的问题。

事实上，在另外的一些专利中提到使用气液分离装置来进行产物的后续分离，例如在申请号为“201020159917.3”的中国实用新型专利公开的“细粒煤热解设备”中，反应的产物通过后续的冷却装置来收集焦油产物。也就是，一般的高温热解反应装置都是将反应炉和气液分离器分开，但会造成气路加长，暴露在空气的部分往往需要保温来保持产物状态，直到产物进入气液分离器中，进行分离。

发明内容

本发明所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种高温热解反应器，具有反应与产物分离于一体的功能，整个结构密闭性良好，可适用于高温和高压的反应，并且该结构非常简单，易拆卸，易于清洁管体，冷凝产物收集罐可以拆卸出来进行称重，因此可以准确地测定一定反应时间内的液体或固体产物的收率，可利用于反应过程的研究。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

依据本发明提供的一种高温热解反应器，包括反应管、托盘、支撑管和收集罐，所述的反应管的顶部设有反应物和催化剂的装样口，反应管内装有石英棉，石英棉下面装有托盘，托盘上装有反应物和催化剂，托盘下内套装有支撑管用于支撑固定上面的反应物和催化剂，支撑管外侧的反应管外装有冷凝管，冷凝管的上部设有出口，冷凝管的下部设有进口，支撑管的下部管壁上设有若干个孔，与其对应的反应管的管壁上设有侧出口，支撑管底部装有收集罐，收集罐内的凸起部分将支撑管的下端卡住，收集罐外用螺纹通过密封圈一将其密封在反应管内，收集罐的外侧通过密封圈二与反应管内部密封。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案进一步实现：

前述的托盘中间设有一个大孔，大孔周围设有若干个小孔。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：

由于本发明采用一根具有特殊结构和组成的反应管，它存在四个功能区域：预热区，反应区，气液分离区和产物收集区。预热区为一段空管，处于温度较低的加热区；反应区里反应物和催化剂混在一起，使用下面的支撑管通过石英棉和托盘支撑固定在恒温的加热区；在气液分离区时，管的外侧通过循环冷凝水或者其他冷冻液，沸点较高的物质被冷凝下来进入产物收集区下端的收集罐中，沸点较高的物质依然保持为气态，经过支撑管下端管壁上的小孔和反应器外侧出口排出后被收集。利用反应炉的恒温区和样品在其中的位置，该反应器可自动分成为预热区和反应区。收集罐是用来收集冷凝下来的液体或者固体产物，可以拆卸出来称重。同时反应管其他部位也方便拆卸，便于清洗。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的托盘的结构示意图；

图3为本发明的支撑管的结构示意图。

其中：1.装样口 2.空管 3.固体反应物和催化剂 4.石英棉 5.托盘6.进口 7.出口8.支撑管9.侧出口10.收集罐 11.密封圈二12.密封圈一13、外用螺纹14.孔15.反应管16.冷凝管17.凸起部分18.大孔19.小孔191.预热区192.反应区193.气液分离区194.产物收集区。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。