[发明专利]一种冷激式反应器

权利要求书

1.一种冷激式反应器，其特征在于：该反应器包括径向圆筒形密封承压壳体(1)、从所述壳体(1)顶部伸入到壳体内部的进气管(18)、从所述壳体(1)底部伸入到壳体内部的出气管(10)、以及设置在所述壳体(1)内所述进气管(18)的下方所述出气管(10)上方的轴向微通道反应区(21)和轴向催化反应区(7)，所述进气管(18)通过所述轴向微通道反应区(21)和所述轴向催化反应区(7)与所述出气管(10)流体连通；所述轴向微通道反应区(21)和轴向催化反应区(7)为上下串联设置并且二者之间具有空隙(13)，轴向微通道反应区(21)位于轴向催化反应区(7)的上方；所述轴向微通道反应区(21)包括一个或者多个上下串联的圆盘形的轴向微通道反应单元(15)，每两个相邻的轴向微通道反应单元(15)之间具有空隙(13)；每个所述轴向微通道反应单元(15)的侧边与所述壳体(1)的内壁密封连接，且每个所述轴向微通道反应单元(15)具有多个轴向的微反应通道(16)，轴向微通道反应单元(15)仅通过所述微反应通道(16)上下流体连通，所述微反应通道(16)内设置有增加流体湍动作用的导流组件(5)；所述轴向催化反应区(7)的上下可流体连通且其侧边与所述壳体(1)的内壁密封连接，所述轴向催化反应区(7)可容纳至少一个催化剂床层且反应物流体可上下流过该催化剂床层进行催化反应；所述空隙(13)内具有冷却介质分布器(11)；在对应于每一个空隙(13)的侧面的所述壳体(1)上设置有至少一个冷却介质入口，该冷却介质入口通过冷却介质管线与所述冷却介质分布器(11)相连；所述冷却介质分布器(11)包括在所述空隙(13)内均匀分布的多个喷嘴(12)。

2.根据权利要求1的反应器，其中，所述轴向微通道反应区(21)包含的轴向微通道反应单元(15)的数量为1-100个。

3.根据权利要求1的反应器，其中，所述导流组件(5)包括与所述微反应通道(16)固定连接的固定轴(19)和串联在所述固定轴(19)上的导流元件(20)，所述导流元件(20)朝向所述微反应通道(16)进气方向的一端为凸形。

4.根据权利要求3的反应器，其中，所述导流元件(20)为选自实心圆锥体、空心椎体、圆锥面、半球体、半球面、球体和球面中的至少一种。

5.根据权利要求4的反应器，其中，所述实心圆锥体、空心椎体和圆锥面的底面直径小于微反应通道(16)的微通道反应产物出口(6)的直径与微通道反应气体入口(4)的直径中的较大者；所述半球体、半球面、球面和球体的球面直径小于微反应通道(16)的微通道反应产物出口(6)的直径与微通道反应气体入口(4)的直径中的较大者；相邻两个所述导流元件(20)的间距不小于所述导流元件(20)的高度。

6.根据权利要求3的反应器，其中，每个所述导流组件(5)包括3-100个所述导流元件(20)。

7.根据权利要求3的反应器，其中，所述微反应通道(16)的内表面和/或导流元件(20)的外表面负载有催化活性组分。

8.根据权利要求1的反应器，其中，所述微反应通道(16)为选自锥形管、喇叭形管、Y形管和梯形管中的其中一种。

9.根据权利要求1的反应器，其中，所述微反应通道(16)的直径在2-50毫米之间；所述微通道反应气体入口(4)的直径与所述微通道反应产物出口(6)的直径的比值为(0.04-25)：1；每个所述轴向微通道反应单元(15)中所述微反应通道(16)的内部空间的总体积为该轴向微通道反应单元(15)的体积的30％-90％。