[发明专利]具有射流冲击热传递的管式反应器

权利要求书

1.一种管式反应器，其具有管式反应器入口和在该管式反应器入口下游的管式反应器出口，所述管式反应器包括：

管，其具有管壁和管的纵向方向的轴，和

插入物，其设置在所述管内，其中所述插入物包括：

在所述管的纵向方向相继排列的多个杯形结构，所述多个杯形结构的每一个具有上游端、下游端和围绕上游端和下游端之间的中央空间的侧壁，

其中，负载的催化剂设置于所述多个杯形结构的每一个的中央空间内，

其中所述上游端限定了通向所述中央空间的入口，

其中所述中央空间在所述下游端处至少部分被封闭，

其中所述侧壁限定了多个适合形成从所述中央空间向所述管壁方向的流体射流的孔，

其中对于所述多个杯形结构的每一个，在所述侧壁和所述管壁之间形成外部空间，所述外部空间从所述多个杯形结构的每一个的上游端延伸至下游端，所述外部空间与相邻的下游杯形结构的入口和/或所述管式反应器出口流体连通；和

其中所述外部空间在垂直于所述管的轴且穿过所述多个杯形结构的第一杯形结构下游端的第一平面中的横截面积大于所述外部空间在垂直于所述管的轴且穿过与所述第一杯形结构上游端相邻的孔的第二平面中的横截面积，所述孔属于由所述第一杯形结构的侧壁限定的多个孔。

2.权利要求1的管式反应器，其还包括：

设置于所述多个杯形结构的第一杯形结构上游端的串珠导流器，所述串珠导流器包括多个珠粒，其中所述多个珠粒的每一个与所述管壁接触。

3.一种管式反应器，其具有管式反应器入口和在该管式反应器入口下游的管式反应器出口，所述管式反应器包括：

管，其具有管壁和管的纵向方向的轴，和

插入物，其设置在所述管内，其中所述插入物包括：

在所述管的纵向方向相继排列的多个杯形结构，所述多个杯形结构的每一个具有上游端、下游端和围绕上游端和下游端之间的中央空间的侧壁，

其中，负载的催化剂设置于所述多个杯形结构的每一个的中央空间内，

其中所述上游端限定通向所述中央空间的入口，

其中所述中央空间在所述下游端处至少部分被封闭，

其中所述侧壁限定多个适合形成从所述中央空间向所述管壁方向的流体射流的孔，和

其中对于所述多个杯形结构的每一个，在所述侧壁和所述管壁之间形成外部空间，所述外部空间从所述多个杯形结构的每一个的上游端延伸至下游端，所述外部空间与相邻的下游杯形结构的入口和/或所述管式反应器出口流体连通；和

设置于所述多个杯形结构的第一杯形结构上游端的串珠导流器，所述串珠导流器包括多个珠粒，其中所述多个珠粒的每一个与所述管壁接触。

4.前述权利要求任一项的管式反应器，其中与所述第一杯形结构相邻并在其上游设置所述多个杯形结构的第二杯形结构，其中所述第二杯形结构的下游端与所述第一杯形结构的上游端分隔开小于15mm的距离。

5.前述权利要求任一项的管式反应器，其中所述中央空间在所述下游端处至少部分被板状结构封闭。

6.权利要求2-5任一项的管式反应器，其中所述多个珠粒的每一个具有限定在其中的洞，其中所述多个珠粒串在穿过各个洞的线上，各个洞的尺寸大于所述线的尺寸。

7.权利要求2-6任一项的管式反应器，其中所述串珠导流器由所述第一杯形结构的侧壁支撑。

8.权利要求2-7任一项的管式反应器，其中所述第一杯形结构在所述上游端处包括挡板，其中所述挡板限定了所述第一杯形结构的入口，和其中所述串珠导流器由所述挡板支撑。

9.前述权利要求任一项的管式反应器，其中所述多个杯形结构的每一个的侧壁是锥形的，其上游端的直径大于其下游端的直径。

10.前述权利要求任一项的管式反应器，其中所述多个杯形结构的每一个的侧壁具有圆柱形部分和与所述圆柱形部分邻接的锥形部分，其中所述圆柱形部分在所述锥形部分的上游，且其中所述锥形部分在其与所述圆柱形部分邻接的一端具有较大的直径。

11.前述权利要求任一项的管式反应器，其中所述多个孔的至少一部分是开有槽的。

12.前述权利要求任一项的管式反应器，其中所述第一杯形结构在纵向方向具有长度L，且所述管具有与纵向方向垂直的直径D，其中0.3≤L/D≤3。

13.前述权利要求任一项的管式反应器，其中在所述第一杯形结构的中央空间的上游端处设置有网和/或穿孔板以约束所述负载的催化剂。