[实用新型]多梯度固定床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及试验设备领域，尤其是涉及一种多梯度固定床反应器。

背景技术

化学反应的研究工作，主要在实验室中进行，利用特定的反应器测量得到所需的数据。化学反应工程的实验研究，主要为研究反应过程的速率，以及对过程速率的影响因素。从催化反应工程的角度讲，反应器有很重要的意义。因为开发一个新催化剂、或者改进一个旧催化剂，都需要评价装置筛选催化剂。只有具备了合适的反应器，才可能正确、高效评价催化剂。

实验室反应器形式很多，结构多种多样，主要分为两大类：(1)采用积分模式处理数据的固定床反应器，(2)采用微分模式处理数据的循环反应器。

先讨论固定床反应器，其结构简单。在圆管中充填催化剂颗粒，外以载热体或电热丝加热反应管，以维持所需反应温度。反应物料沿轴向单程通过催化剂床层，进行反应。其特点是反应物料的组成沿催化剂床层的高度而改变，沿整个床层形成浓度梯度，转化率较高。不易做到等温是其缺点，而结构简单、制造费用低为其优点。

循环反应器发扬了固定床反应器的优点、克服了其缺点。反应物料通过催化剂床层反应后，部分反应物料通过循环泵回到反应器入口，与新鲜原料混合后，再次进入催化剂床层进行反应。可以通过加大循环比，使催化剂床层进出口的浓度相差很小，以至可视为在恒定的反应组分浓度下操作。由于循环反应器的单程转化率低、通过床层的气量大，易于使床层做到等温。而原料与产品的浓度相差很大，采用微分模式处理数据得到的误差很小。结构复杂、反应达到定常状态下的时间较长，是这类反应器的缺点。

采用以上所述的固定床反应器进行动力学研究时，通过测量可得到反应物入口、出口的组成。而在反应器内部，其组成是连续变化的，是何种变化规律？是线性变化、还是抛物线变化、还是渐近线的趋势，这个无从知道，只能依靠人工估算。对于积分模式的分步积分数据处理方法，这样将导致较大的误差。

基于此，本实用新型提供了一种多梯度固定床反应器以解决上述的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多梯度固定床反应器，以解决现有技术中固定床反应器中内部组分变化情况未知等技术问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种多梯度固定床反应器，包括用于承装催化剂床层的竖直筒体；所述筒体两端开口，并可拆卸的连接有筒盖和筒底；所述筒体上端设置有反应物料入口；所述筒体下端设置有产物出口；所述筒体侧壁沿竖直方向还设置有至少一个副出口，所述至少一个副出口位于所述反应物料入口和所述产物出口之间；所述反应物料入口、所述至少一个副出口和所述产物出口分别设置有阀门。

可选的，所述副出口设置为多个，多个所述副出口间隔设置。

可选的，多个所述副出口之间间隔的距离相等。

可选的，所述筒体两端开口，所述筒盖和所述筒底分别与所述筒体螺接。

可选的，所述筒体内还设置有用于支撑所述催化剂床层的支撑板，以及支撑所述支撑板的支撑件，所述支撑板位于所述催化剂床层与所述筒体的筒底之间，所述支撑件位于所述支撑板与所述筒底之间；所述产物出口位于所述支撑板与所述筒底之间。

可选的，所述支撑板采用金属烧结板。

可选的，所述支撑板采用多孔板，所述多孔板上覆盖有丝网。

可选的，所述支撑件采用弹簧。

可选的，所述副出口少于5个。

可选的，所述筒体设置为圆柱形筒体。

在本实用新型的实施例中提供了一种多梯度固定床反应器，包括用于承装催化剂床层的竖直筒体；所述筒体两端开口，并可拆卸的连接有筒盖和筒底；所述筒体上端设置有反应物料入口；所述筒体下端设置有产物出口；所述筒体侧壁沿竖直方向还设置有至少一个副出口，所述至少一个副出口位于所述反应物料入口和所述产物出口之间；所述反应物料入口、所述至少一个副出口和所述产物出口分别设置有阀门。