[发明专利]一种颗粒物床层支撑格栅和径向流反应器

说明书

本发明涉及石油化工设备领域，具体提供一种颗粒物床层支撑格栅和径向流反应器。本发明的颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒、支撑杆、分布筒，以及端部的连接板，所述支撑杆位于格栅筒与分布筒之间，所述格栅筒是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。该颗粒物床层支撑格栅能够使入口流体的流速分布更均匀；可减轻流体对V型丝网的冲击，延长V型丝网的使用寿命；还具有较高的承载能力和抵抗外压失稳能力，其适用于对流体分布均匀性要求较高、处理量大、床层装填量大、床层压力降要求严格的反应、吸附、干燥或净化等设备。

技术领域

本发明涉及石油化工设备领域，具体涉及一种颗粒物床层支撑格栅，以及一种采用所述颗粒物床层支撑格栅的径向流反应器。

背景技术

反应器的催化剂床层支撑结构，一般分为两种，即平面支撑格栅和圆筒形支撑格栅。这两种支撑结构分别对应着轴向流反应器和径向流反应器。

圆筒形格栅支撑结构，如图1所示，一般用于流动床或固定床的径向流反应器。该类反应器的气体流动方向与设备轴向相垂直，圆筒形格栅竖直布置，包括内筒格栅、外筒格栅(或扇形筒)，催化剂床层位于内、外筒之间竖向的环形空间内，大都用于气-固催化反应，也时也用于非催化反应。反应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。圆筒形支撑格栅的内筒一般由V型丝网、支撑杆和连接板构成。对于某些对流速控制、流体分布均匀度要求较高的反应器，往往需要在V型丝网的下方安装一层分布板。该分布板上开设有开孔，起到了重分布和提高强度的效果，如图2所示。

但是现有技术中的内筒格栅存在三个突出问题，1)由于最小开孔间距的限制，分布板上的开孔率(开孔流通面积与总截面积的比值)较低，介质流经分布板的压力降较大。2)分布板开孔出口处的流速较快，对V型丝网的冲刷作用明显，导致丝网的冲刷腐蚀，容易在长时间使用断裂。3)在反应器操作过程中，内筒格栅的凸面会承受来自催化剂的压力，即承受外压，在外压作用下对内筒的稳定性、刚度要求较高，容易造成内筒失稳。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种颗粒物床层支撑格栅，以及一种采用所述颗粒物床层支撑格栅的径向流反应器，该颗粒物床层支撑格栅能够对入口流体起到重分布的效果，并且能够增大分布板的入口流通面积，减轻入口流体对V型丝网的冲击，提高格栅的强度，所述颗粒物床层支撑格栅可适用于立式反应器、立式干燥器或立式净化器等设备。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种颗粒物床层支撑格栅，该颗粒物床层支撑格栅为双层圆筒状结构，其包括沿径向设置的格栅筒、支撑杆、分布筒，以及端部的连接板，所述支撑杆位于格栅筒与分布筒之间，

所述格栅筒是由V型丝网构成的圆形筒，所述分布筒整体呈圆筒形，且筒面具有波浪形结构并设置有通孔。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种径向流反应器，该径向流反应器包括内筒格栅、外筒格栅、壳体、进口管、气体分布器和出口管，

所述壳体、外筒格栅和内筒格栅沿径向依次嵌套设置，所述进口管设置于所述壳体的底部，所述气体分布器位于所述进口管的上方，其轴线与所述内筒格栅、外筒格栅和壳体的轴线重合，所述出口管设置在所述壳体的顶部或侧部；

所述内筒格栅为上述的颗粒物床层支撑格栅。

将本发明的颗粒物床层支撑格栅用于具有颗粒物床层的设备中，具有以下技术效果：

(1)能够增大分布板的入口流通面积：本发明的支撑格栅通过设计具有特殊结构的分布筒，能够对反应器、干燥器或净化器等设备的入口流体起到重分布的效果，使流速沿圆筒形截面分布的更为均匀；相对于现有技术中平整的分布筒而言，在同样的通孔布置条件下，本发明的分布筒由于表面积增加，分布筒上通孔的总截面积成倍增加，从而能够明显增大分布筒的入口流通面积，流通面积增加后，流体通过分布筒的流速降低，使支撑结构的压降变小，节省了能量。