[发明专利]垂直等温管壳式反应器

权利要求书

1.一种用于化学反应的等温垂直反应器(1)，包括：

壳体(2)，所述壳体具有纵轴线(A-A)；

至少一个气体入口(14)和一个产物出口(15)，所述气体入口用于供给新鲜气体(F)；

至少一个第一透气壁(16)和第二透气壁(18)，所述第一透气壁平行于所述轴线，所述第二透气壁平行于所述纵轴线(A-A)，使得在所述第一透气壁和所述反应器的所述壳体之间限定分配腔室(17)，并且在所述第二透气壁与所述壳体之间限定与所述产物出口(15)连通的产物收集腔室(19)；

催化床，所述催化床容纳于所述壳体内，所述分配腔室和所述收集腔室的所述透气壁面向所述催化床；

热交换器(5)，所述热交换器嵌入于所述催化床中，

所述反应器的特征在于：

所述热交换器(5)包括U型管的束(13)，每个U型管具有由U型部分(13b)连接的两个直线部分(13a，13c)，因此形成了所述管束的U型端部分(5b)；

所述气体入口(14)设置成用于将供给的所述新鲜气体引入所述反应器的上腔室(21)中、所述催化床上方；

所述催化床和所述分配腔室(17)与所述反应器的所述上腔室(21)连通，使得在所述反应器的操作期间，供给的新鲜气体(F)的第一部分(F1)能够直接进入所述催化床并穿过所述管束的所述U型部分(5b)，并且供给的新鲜气体的第二部分(F2)能够进入所述入口气体分配腔室(17)，所述第一部分以混合的轴向-横向流方式流入所述催化床并且流向所述产物收集腔室(19)，所述第二部分以大致横向流方式从所述气体分配腔室(17)流入所述催化床并流向所述收集腔室(19)。

2.如权利要求1所述的反应器，其中所述分配腔室(17)具有上入口(20)，所述上入口位于所述反应器的所述上腔室(21)中并且位于所述催化床的催化剂的最高位(6)上方。

3.如权利要求1或2所述的反应器，其中所述反应器具有被两个相对的、平行透气壁(16，18)限定的一个分配腔室和一个产物收集腔室。

4.如前述任一项权利要求所述的反应器，其中所述气体入口包括至少一个分配器喷嘴(14)。

5.如权利要求4所述的反应器，其中所述喷嘴设置在所述反应器(1)的顶盖(3)上，并且与所述主纵轴线(A-A)对齐。

6.如前述任一项权利要求所述的反应器，其中所述壳体(2)包括至少一个催化剂排出口(23)。

7.如前述任一项权利要求所述的反应器，其特征在于，在所述反应器的操作期间，供给的所述新鲜气体的所述第二部分(F2)大于供给的所述新鲜气体的所述第一部分(F1)。

8.如前述任一项权利要求所述的反应器用于通过甲醇补充合成气的转化来合成甲醇的用途。