[实用新型]一种抗堵塞固定床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固定床反应器，具体为具有抗堵塞能力的固定床反应器，特别是适用于催化剂科研开发中。

背景技术

 固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。微型固定床反应器是科研开发的重要设备之一。在固定床反应器中进行催化剂小试寿命试验或条件试验研究是很多催化剂开发过程中的一个关键环节。而催化剂的性能开发与其结构强度的改善并不一定完全同步。在实际开发过程中，经常存在这种情况，即催化剂的主要性能指标已经达标，而强度则需要经进一步的探索才能满足要求。另外，在有些催化剂的开发过程中，往往会需要同时采用已工业化的催化剂对原料进行预处理，由于小试的条件通常会更加苛刻，这些工业化的催化剂难免会随着试验时间的增加产生粉尘，这些粉尘在小装置上极易堵塞管路，使试验被迫中断，造成重复劳动，影响科研开发的效率。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种具有抗堵塞能力的固定床反应器，特别是适用于催化剂科研开发中，能显著提高反应器的抗堵塞能力。

本实用新型的技术方案：抗堵塞固定床反应器，其特征在于：在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔。

一般地，所述反应器在预留的小体积空腔下方，设置凹型隔垫，该凹型隔垫内设置小型磁铁。

所述凹型隔垫为聚四氟乙烯隔垫或石墨隔垫。

所述反应器内部设有电偶套管，套管可以上下贯穿整个反应器，也可以从反应器内某处至反应器的上端面或下端面。

所述反应器上下端面采用螺纹或法兰连接的密封方式。

本实用新型的抗堵塞固定床反应器，其反应器筒体4的出口管6附近设置有小体积空腔，避免了催化剂或填料的小颗粒随气流直接进入出口管6或过滤器，使出口管6或过滤器堵死而造成试验被迫中断；此外，对于可被磁力作用的催化剂或载体小颗粒，空腔下方设置的小型磁场区域能强化气固分离效果，进一步提高反应器的抗堵塞性能。

附图说明

图1 为本实用新型实施例的主视结构示意图。

图中，1-进口管；2-反应器上端面；3-电偶套管；4-反应器筒体；5-催化剂支撑；6-出口管；7-小体积空腔；8-小型磁铁；9-凹型隔垫；10-反应器下端面。

具体实施方式

以下结合实例和附图进一步说明本实用新型的内容。

本实施例结构如图1所示，包括进口管、出口管、反应器上端面、反应器下端面、电偶套管、反应器筒体、催化剂支撑、小体积空腔、小型磁铁、凹型隔垫。

在反应器筒体的出口管附近预留小体积空腔，使长期试验过程中被气流带出的催化剂或载体的小颗粒能在重力场的作用下沉降，且有一定的存储空间。

在预留的小体积空腔下方，设置凹型隔垫，该凹型隔垫内设置小型磁铁，提供磁场作用，使长期试验过程中被气流带出的可被磁力作用的催化剂或填料的小颗粒能在磁场的作用下沉降。凹型隔垫的材质根据反应器出口气体的温度决定，温度较低时推荐采用聚四氟乙烯，温度较高时推荐采用石墨。

实例1：将20mL粒径为Φ1mm的球形钴钼系加氢脱硫催化剂装填入如图1所示的反应器，进行煤基合成气加氢脱硫条件试验。反应器内径10mm，高度900mm。凹型隔垫采用聚四氟乙烯材质，电偶套管从催化剂床层入口处至反应器下端面，反应器上下端面采用螺纹连接密封。合成气体积组成为H₂ 50%~70%，CO 3%~30%，CO₂ 3%~15%，CH₄ 0~20%，总硫含量1×10^-6~100×10^-6。反应温度150℃~400℃，压力1.0MPa~5.0MPa，空速500h^-1~4000h^-1。试验累计进行500h后，系统温度、压力、流量控制及显示完全正常，未发现有反应器或管路堵塞的现象。试验结束拆卸催化剂时，发现反应器筒体出口管附近设置的小体积空腔中集有明显的催化剂或惰性填料粉尘，出口管过滤器内无任何发现。