[实用新型]一种气固相磁化催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气固相磁化催化反应器，属于环境保护大气污染治理领域。

背景技术

近年来，大气污染问题逐渐成为环境保护领域的热门话题，尤其是对工业烟气等的治理和其他发达国家相比仍处于技术相对落后的阶段。目前较为广泛的工业化应用的烟气治理技术为气固相反应器。它通常由气体预分布器、均化空间、固定床层（包括催化剂床层和惰性填料层）及出口气体收集段等区段组成。其特点是床层内流体的流动接近活塞流，结构简单、操作方便，投资费用低，床层中催化剂机械磨损小等特点。

气固相反应器性能优劣的重要指标之一，就是吸附剂（催化剂）床层中各部位的吸附剂（催化剂）能否获得最大限度的利用。假设气固相反应器设计不良，会由于气流分布不均，使吸附剂（催化剂）床层中出现死角和中毒区，致使一部分吸附剂（催化剂）超负荷而过早失活，另一部分吸附剂（催化剂）却几乎不起作用，从而导致反应器内整个反应过程恶化，反应性能下降。

典型的气固相反应器，它的内部自上而下包括进气口、气体预分布器、上部均化空间、上部惰性填料层、下部惰性填料层、支撑筛板、下部均化空间和出气口等区段。这些区段密切联系，相互影响，并且都围绕一个共同的目标——在低能量消耗的情况下，实现反应物气流均匀分布于吸附剂（催化剂）床层的各个截面上，使全部催化剂都能获得均匀而充分的利用。然而，实际操作过程中，往往存在反应物气流分布不均匀，催化剂不能均匀而充分地被利用，以及压降损失大的问题。

有许多研究者寄希望通过改进烟气进入方式、固定床床体改造等，来实现实时均匀的催化剂利用效率，这些变化确实使原有的技术得到了许多改善，尤其是对于反应器直径不大，流体均布问题并不突出的情况，但是随着工业化进程不断推进，工业发展和规模的扩大，工厂生产能力大型化，大直径的气固相反应器的气流均布问题日显突出。

专利CN2075277公开了一种组合式流速均布器，类似多级挡板气体预分布器，可以做到催化床层内的气流分布相对比较均匀但它的结构复杂，反应器压降损失较大。

研究大多都集中在进口气体预分布器构件本身进行，结合反应器填料层进行的研究则较少，而专利CN201454503也是通过对进气口的设计来实现气流均布的。

尽管在进气口可以尽量避免回流现象，提高进气的均布性，但是对于进入床层主体，与吸附剂（催化剂）床层反应时，仍然很难控制其均匀分布的稳定性。

发明内容

本实用新型要解决气固相反应器内存在的因吸附催化剂或者填料自身大小，形状和性质的差异，而引起的催化床层内均布不均的问题，提供一种气固相磁化催化反应器，其包括三角隔板3、上封头4、筒体7、磁助催化层8，上封头4通过法兰5安装在筒体7上，筒体7顶部设置有进气口1，进气口1下端设置有细孔筛板2，在细孔筛板2下方设有三角隔板3，筒体7上部设置有上部均化层6，筒体7下部设置有下部均化层14，磁助催化层8通过填料支撑板12设置在上部均化层6和下部均化层14之间，下部均化层14一侧开有出气口13，下部均化层14底部设置有液体流出口15，筒体7下部设置有催化剂卸料口11，其中磁助催化层8包括磁场发生器17和催化剂，磁场发生器17设置在催化剂中，且其产生的磁场方向和气流方向平行，筒体7或细孔筛板2上设置有加热器。

所述磁场发生器17为永久磁铁9或电磁发生器18，其中永久磁铁9的磁场排布为轴向排布的磁铁磁极方向设置相同，相邻排布的磁铁磁极相异。

所述磁助催化层8外侧设置机械振打框架16，外接频率调控装置，振打强度为50-200g，振打时间1-2min，振打冲程30-50mm，振打频率20-80次/min；所述机械振打框架16的设计有两个作用，一是为了防止吸附剂（催化剂）因局部磁化而引起的结构变化，二是为了吸附剂（催化剂）再生时，促进已经吸附（催化）在固相微孔结构里的杂质脱除。