[发明专利]适用于微型流化床反应分析仪液相原料裂解的反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相原料裂解反应装置，具体涉及一种适用于微型流化床反应分析仪液相原料裂解的反应器。

背景技术

液相原料的裂解反应广泛存在于各种物质转化过程，其反应动力学参数的求算及反应机理的研究是化工、能源、环境、冶金、材料等领域研究开发工作的基础。

微型流化床反应分析仪可以实现任意温度下原料的瞬时进样、裂解，并通过后续在线质谱对关键气体组分进行定性定量分析，根据气体浓度变化求算反应动力学参数及其反应机理，突破了传统动力学研究设备原理与结构的限制。

反应器是实现液相原料裂解的设备，广泛应用于化工、炼油、冶金、轻工等工业部门。由于现有的微型流化床反应分析仪的应器尺寸较小，且液体原料在进入高温下的反应器后瞬间变为气态，在流化气体的作用，使得部分液体原料在反应器内的停留时间小于原料的裂解时间，导致裂解反应不完全。

发明内容

本发明目的是提供一种适用于微型流化床反应分析仪液相原料裂解的反应器，延长了液相原料在反应器的停留时间，使裂解反应充分。

为了实现上述目的，本发明采用技术方案如下：

一种适用于微型流化床反应分析仪液相原料裂解的反应器，包括自上而下设置的流化介质部、螺旋管部和裂解产物出部；流化介质部为中空结构，流化介质部的内部设有用于放置流化介质的筛板，流化介质部上设有流体原料进口管、热电偶入口管和流化气体入口；螺旋管部包括多个螺旋管，螺旋管两端分别连通流化介质部和裂解产物出部；裂解产物出部为中空结构，裂解产物出部上设置有裂解产物出口管。

优选地，上述反应器中，流体原料进口管与热电偶入口管对称设置在流化介质部的两侧。

优选地，上述反应器中，流体原料进口管为倾斜设置，且与水平方向夹角为15度。

优选地，上述反应器中，流化气体入口与裂解产物出口管沿竖直方向设置。

优选地，上述反应器中，螺旋管为三根，且相互均匀交错布置，螺旋管螺距为20mm。

优选地，上述反应器中，螺旋管竖直方向高度占反应器总长度的1/4到1/2。

优选地，上述反应器中，筛板材质为石英，筛板表面均匀涂布有耐高温层，耐高温层制备方法为：按氧化铝和碳化硅按比例为15/85～30/70称取氧化铝和碳化硅粉体，球磨混合；采用等离子体喷涂工艺，将制得的复合粉体沉积于筛板。

本发明的有益效果：

螺旋管部的设置，延长了液体原料在反应器内的停留时间，解决了液相原料在反应器内由于停留时间短而导致的裂解不完全的问题，且使得反应器在加热炉内受热更加均匀，有利于裂解反应的进行。

附图说明

图1为本发明选定实施例的结构示意图。

图2为气速200ml/min下本发明反应器与现有反应器液相停留时间分布曲线.

图3为气速250ml/min下本发明反应器与现有反应器液相停留时间分布曲线。

图4为气速300ml/min下本发明反应器与现有反应器液相停留时间分布曲线。

图中1、流化气体入口，2、筛板，3、流化介质，4、流体原料进口管，5、热电偶入口管，6、螺旋管，7、裂解产物出口管，8、裂解产物出部，9、螺旋管部，10、流化介质部，a、夹角。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。

参考附图1，一种适用于微型流化床反应分析仪液相原料裂解的反应器，包括自上而下设置的流化介质部10、螺旋管部9和裂解产物出部8；流化介质部10为中空结构，流化介质部10的内部设有用于放置流化介质3的筛板2，流化介质部10上设有流体原料进口管4、热电偶入口管5和流化气体入口1；螺旋管部9包括多个螺旋管6，螺旋管6两端分别连通流化介质部10和裂解产物出部8；裂解产物出部10为中空结构，裂解产物出部10上设置有裂解产物出口管7。

本实施例中，流体原料进口管4为倾斜设置，且与水平方向的夹角a为15度；流体原料进口管4与热电偶入口管5对称设置在流化介质部10的两侧。

本实施例中，流化气体入口1与裂解产物出口管7沿竖直方向设置。

本实施例中，螺旋管6为三根，且相互均匀交错布置，螺旋管6螺距为20mm。

本实施例中，螺旋管6竖直方向高度占反应器总长度的1/4到1/2。