[发明专利]一种圆环式连续进料固定床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆环式连续进料固定床反应器，属于催化固定床反应器技术领域。

技术背景

固定床反应器又称填充床反应器，是装填有固体催化剂或固体反应物、用以实现多相反应过程的一种反应器。固体反应物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层，床层静止不动，流体通过床层进行反应。固定床反应器与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。

固定床反应器有三种基本形式：（1）轴向绝热式固定床反应器。流体沿轴向自上而下流经床层，床层同外界无热交换。（2）径向绝热式固定床反应器。流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无热交换。（3）列管式固定床反应器，由多根反应管并联构成。与轴向反应器相比，径向反应器流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小，但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。径向反应器与轴向反应器两种形式都属绝热反应器,适用于反应热效应不大,或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合，而列管式固定床反应器适用于反应热效应较大的反应。此外，尚有由上述基本形式串联组合而成的反应器，称为多级固定床反应器。例如：当反应热效应大或需分段控制温度时，可将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器,反应器之间设换热器或补充物料以调节温度，以便在接近于最佳温度条件下操作。

固定床反应器有诸多优点：（1）返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性；（2）催化剂机械损耗小；（3）结构简单。但固定床反应器也有其致命的缺点，即操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用。因此，研究制造连续型固定床反应器成为各国学者们的热门课题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆环式连续进料固定床反应器，通过旋转和分隔式结构再生催化剂，实现进料和反应的连续进行。

本发明的技术方案是：圆环式连续进料固定床反应器，包括供气管1，上密封接头2，反应釜3，下密封盘4，排气管5，转盘6和转盘电机组成；反应釜3为内腔由隔板7沿径向均匀分隔为多个扇形空间8的圆环柱结构，其上端与上密封接头2对接、下端由下密封盘4封闭；上密封接头2为内腔被分隔为与反应釜3相对应的多个扇形空间的圆环柱形密封接头，其上端封闭且对应每个扇形空间位置处设有进气口1、下端为与反应釜3对接的开口结构，下密封盘4与反应釜3之间相互密封且可转动、其与上密封接头2对应的每个扇形空间位置处设有出气口5；反应釜3通过其中心的内环孔套固于转盘6上，转盘电机输出轴通过普通传动机构（如齿轮变速传动机构）与转盘6的转轴连固。通过电机带动反应釜3旋转，实现扇形空间内催化剂的再生和置换。各进气口分别与相应的供气管1连接，各排气口分别与相应的排气管5连接。

所述上密封接头2与反应釜3之间由石墨10密封，下密封盘4与反应釜3之间通过间隙密封、并辅以密封圈密封。

所述反应釜3内腔扇形空间8的数量为4的整数倍（如4个、8个、12个等），上密封接头2内腔扇形空间和进气口的数量、以及下密封盘4上出气口的数量与反应釜3内腔扇形空间8的数量相一致。可根据不同的反应实际需要，具体调整扇形空间8的数量，实现连续、稳定生产。

根据实际需要，还可在反应釜3外设置换热套管，通过流体对反应过程中产生的热量进行换热。

本反应器的转盘电机为普通市售产品，各进气口和排气口通过普通管线连接，管线的材质、尺寸视具体反应实际需要而定。