[实用新型]反应合成气自动吸收、收集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应合成气自动吸收、收集装置。

背景技术

在石油化工研究领域，反应器是工艺流程的主要单元设备，而催化剂是反应器内实现从原料到成品的关键因素。因此催化剂的研究开发对提高石油化工的技术水平是至关重要的。随着催化剂研究开发的深入，催化剂的筛选和评价是保证催化剂开发的重要环节，从实验室开发到催化剂的扩试、生产都需要反应器对催化剂的活性进行考评。在考评过程中，工艺上主要有原料控制、反应器控制和反应合成物的收集。反应合成物的收集是整个工艺的最后一步，在有一些反应中，反应生成物中的组分会因温度或者pH的变化而处于不稳定状态，容易转化和损失，而使最后收集到的样品组分不能反映实际反应效果。

在以往的处理方法中，一般是将反应气体转化到稳定状态，使之不易转化和损失，如将反应气通过吸收液吸收、冷却变成液相，或者直接将反应气通入分析仪器。文献中国专利CN1506351中介绍了一种丙烯氨氧化反应产物在线分析方法，该方法通过高温转换阀门使反应气体直接进入分析仪器分析反应组分。从目前应用的情况来看，将反应气体通过吸收液气液接触时，由于温度和浓度不均匀，从而使反应产物中部分组分被转化和损失；同时还存在自动化程度不高的问题，大量工作需要现场操作，不但增加了工作强度，而且由于反应合成气往往具有毒性，过多的现场操作对操作人员的身体伤害也很难避免。而如果将反应气直接进入分析仪器，反应气体在分析仪器中因温度或者pH的变化容易发生组分的转化或损失，不能反映实际的反应效果，造成考评数据的失真。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是以往技术中存在反应合成气不能自动吸收和收集，并且分析数据不能真实反映反应效果的问题，提供一种新的反应合成气自动吸收、收集装置。该装置不仅能对反应合成气自动吸收和收集，而且能避免反应合成气中的组分转化或损失，使分析结果真实反映实际的反应效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种反应合成气自动吸收、收集装置，包括急冷器1、吸收塔2、样品收集罐3和吸收液计量和冷却单元7和8，急冷器1、吸收塔2和样品收集罐3依次串联；其中急冷器内沿反应合成气入口方向依次分为气体节流区4和吸收液雾化区5，吸收液雾化区5上部靠近气体节流区4处、与合成气入口方向垂直设置有吸收液计量和冷却单元7入口；气体节流区4最细处直径D1与急冷器1入口直径D2的比例为D1:D2＝1:2～1:10，气体节流区4最细处直径D1与吸收液雾化区5直径D3的比例为D1:D3＝1:2～1:8，气体节流区4长度L1与吸收液雾化区5长度L2的比例为L1:L2＝1:2～1:5；吸收塔2下部侧线处的进口与急冷器1出口相连，上部侧线设置有吸收液计量和冷却单元8入口，塔釜出料口与收集罐3相连。。

上述技术方案中，气体节流区4最细处直径D1与急冷器1入口直径D2的比例优选范围为D1:D2＝1:3～1:8，气体节流区4最细处直径D1与吸收液雾化区5直径D3的比例优选范围为D1:D3＝1:3～1:6，气体节流区4长度L1与吸收液雾化区5长度L2的比例优选范围为L1:L2＝1:3～1:5。吸收塔2内优选方案为有填料层，填料层的高径比优选范围为1:(0.1～1)，更优选范围为1:(0.2～0.6)。吸收塔2顶部优选方案为设置液体分布器6。

本实用新型中，反应合成气经过急冷器气体节流区和吸收液雾化区，使得合成气与吸收液1充分混合，不但使混合温度均匀，而且可控，同时，可调节溶液的pH值，从而使反应气体内的组分在要求的条件下处于稳定状态，不会转化损失，有利于吸收过程。其余未被吸收的气体再进入吸收塔，吸收塔内的填料使吸收液2和气相的接触面积大大增加，同时因为经急冷器夹带过量的吸收液1，使塔内液相pH值处于可控条件下，避免了反应气组分的损失。此外，本实用新型采用吸收液的计量和冷却设备，可以实现液相和气相的自动计量和收集，解决了人工进行吸收液的计量冷却和人工配制以及尾气的人工收集的问题，同时又解决了催化反应合成气有关组分损失的问题，得到正确的考评数据，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中反应合成气的吸收工艺图。

图2为反应合成气直接进样分析示意图。

图3为本实用新型反应合成气自动吸收、收集装置示意图。

图1中，9为反应合成气，11、12、13为三个吸收瓶，14为冷却桶，15为分析仪。

图2中，9为反应合成气，16为高温阀门转换器，21为分析仪器。