[发明专利]一种气相催化反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种气相催化反应器，属于气相催化技术领域。

背景技术

气相催化反应是气态原料与催化剂表面接触反应生成气态产物的过程。工业中典型的气相催化反应有氮气和氢气合成氨、二氧化硫氧化生成三氧化硫、丙烯氧化生成乙酸乙烯酯等反应。

气相催化反应器一般为固定床反应器，反应器内设置有催化剂层，气态原料由反应器底部进入，反应生成的气态产物由反应器顶部引出。如中国专利文献CN101219947A公开了一种使用固定床反应器的气相催化氧化的方法，其使用的固定床反应器内具有一个或多个填装了气相氧化催化剂的反应管道，通过反应管道气体入口进料的初始气体进行气相催化氧化，含有最终产品的气体通过反应管道的气体出口排出，同时用于脱除催化剂抑制剂的处理剂放置在气体的流动路径中，以抑制杂质所导致催化剂的性能衰退。所使用的固定床反应器可以是壳管式反应器，其中在许多小直径的反应管道中装入催化剂，或者是孤立的反应器，其中将催化剂装入单一大直径的反应管道中。

上述技术的固定床反应器中，催化剂可以催化初始气体原料反应生成最终气体产品，但是随着催化反应进行，催化剂的性能会逐渐下降，使得催化反应的效率降低，而且催化剂表面上残留的杂质不断增加，会逐渐封堵住催化剂表面的孔道，使得气体原料流动通过催化剂的阻力增加，不仅进一步降低了反应效率，也容易因气体不能顺畅流动而引起爆炸，因此需要定时更换固定床反应器中的催化剂，而上述固定床反应器中催化剂更换极为不便，不利于工业推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中随着反应进行，固定床反应器中催化剂的性能下降、表面残留杂质增多，容易引起催化效率降低、反应器爆炸等问题，而该固定床反应器中催化剂的更换不便；进而提出一种便于更换催化剂的气相催化反应器。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种气相催化反应器，包括

反应室，所述反应室上设置有进气口和出气口，所述反应室内设置有适于气体流动穿过的催化剂容纳腔；

所述反应室上开设有可启闭的门体，所述催化床容纳腔有用于催化剂装卸的开口，催化剂适于经所述开口和所述门体进出所述反应室。

所述催化剂容纳腔内设置有催化剂床层，所述催化剂床层适于经所述门体进出所述反应室。

所述催化剂床层水平设置于所述反应室内，所述进气口设置于所述反应室的底部，所述出气口设置于所述反应室的顶部。

所述门体为平开门，所述门体内壁设置有加筋板或者所述门体由铸铁制作。

所述门体的内壁上设置有四棱台形的凸起部，相对应地，所述反应室开设所述门体处为四棱台形的凹陷部；门体关闭状态下，所述凸起部的外侧适于压紧所述凹陷部的内侧，并且所述凸起部和凹陷部之间填充有密封垫。

所述密封垫为石棉盘根、石墨垫或金属缠绕垫片。

所述门体与所述反应室铰接，还包括贴近门体铰接处设置的第一紧固组件。

还包括第二紧固组件，设置于所述门体上与门体铰接处相对的一边。

所述第一紧固组件包括所述门体上的通孔、反应室侧壁上与该通孔相对的第一凹槽和带有螺母的第一螺栓，所述第二紧固组件包括所述门体上的开口通孔、反应室侧壁上与该开口通孔相对的第二凹槽和带有螺母的第二螺栓。

还包括蒸发釜，设置有进料口和出料口，所述蒸发釜的出料口与所述反应室的进气口相连通。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本发明所述气相催化反应器包括反应室，所述反应室上设置有进气口和出气口，所述反应室内设置有适于气体流动穿过的催化剂容纳腔；所述反应室上开设有可启闭的门体，所述催化床容纳腔上设置有用于催化剂装卸的开口，催化剂适于经该开口和开设所述门体的位置进出所述反应室。催化剂性能下降或表面杂质增多后可打开门体更换新的催化剂，从而使得催化剂更换方便、快捷，避免了现有技术中因催化剂的性能下降和表面杂质增多容易导致催化效率降低和安全问题，而固定床反应器内更换催化剂又极为不便的问题。

（2）本发明所述气相催化反应器包括反应室，所述催化剂容纳腔内设有催化剂床层，所述催化剂床层适于经开设所述门体的位置进出所述反应室。所述催化剂床层水平设置于所述反应室内，所述进气口设置于所述反应室的底部，所述出气口设置于所述反应室的顶部。由反应室底部进入的气体原料进入催化剂床，与催化剂充分接触进行催化反应，反应产物经反应室顶部的出气口排出收集。当催化剂需要更换时，打开门体将催化剂床层更新即可。