[实用新型]准全径向式可拆卸三铁一钌催化反应器

说明书

本实用新型公开了准全径向式可拆卸三铁一钌催化反应器，其包括外壳，在外壳内套设有内壳，在内壳内设置有上下排列的三个触媒筐和导出气管，第一触媒筐分为上反应段和下反应段，上反应段位于下反应段的上方，第一触媒筐的上反应段采用轴向床层，第一触媒筐的下反应段以及第二触媒筐层和第三触媒筐均采用径向床层；在第一触媒筐的上反应段与下反应段之间设置有轴径向气体转换器；在第一触媒筐的上反应段和下反应段、以及第二触媒筐均装填有铁基催化剂，在第三触媒筐内装填有钌基催化剂；所述导出气管的进口向上穿过第三触媒筐，导出气管的出口向下贯穿外壳的底部。本申请可有效地防止水分对钌基催化剂的影响，保证钌基催化剂的催化活性。

技术领域

本实用新型涉及化工设备领域，具体涉及一种用于合成氨领域的准全径向式可拆卸三铁一钌催化反应器。

背景技术

目前，用于合成氨生产的固定床反应器的品种较多，其中用于同时装填铁基催化剂与钌基催化剂的反应器也已出现，但是对于钌基催化剂的装填床层尚无统一的标准，在催化剂的还原阶段，会产生一定的水汽，这些水汽会降低钌基催化剂的催化效果，使反应器的生产效率降低。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种固定床反应器，该固定床反应器可有效地防止水分对钌基催化剂的影响，保证钌基催化剂的催化活性，本实用新型的具体技术方案如下：

准全径向式可拆卸三铁一钌催化反应器，其包括外壳，在外壳内套设有内壳，在内壳内设置有上下排列的三个触媒筐和导出气管，从上自下依次为第一触媒筐、第二触媒筐和第三触媒筐，其中第一触媒筐分为上反应段和下反应段，上反应段位于下反应段的上方，第一触媒筐的上反应段采用轴向床层，第一触媒筐的下反应段以及第二触媒筐层和第三触媒筐均采用径向床层；在第一触媒筐的上反应段与下反应段之间设置有轴径向气体转换器；

在第一触媒筐的上反应段和下反应段、以及第二触媒筐均装填有铁基催化剂，在第三触媒筐内装填有钌基催化剂；

所述导出气管的进口向上穿过第三触媒筐，导出气管的出口向下贯穿外壳的底部；

在内壳的顶部与外壳的顶部之间设置有导气腔，在内壳的底部与外壳的底部之间设置有进气腔，在内壳与外壳之间形成有连通进气腔与导气腔的气体通道；

在内壳的上部设置有布气腔，布气腔位于轴向床层的上部；

每个触媒筐内均设置有一换热器，其中位于第一触媒筐内的换热器为第一换热器，位于第二触媒筐内的换热器为第二换热器，位于第三触媒筐内的换热器为第三换热器，换热器均设置在径向床层内；

第一换热器上设置有连通该第一换热器的管程的第一换热器进气管和第一换热器出气管，第一换热器进气管连通导气腔，第一换热器出气管连通布气腔；

第二换热器上设置有连通该第二换热器的管程的第二换热器进气管和第二换热器出气管，第二换热器进气管连通外壳的外部，第二换热器出气管连通布气腔；

第三换热器上设置有连通该第三换热器的壳程的第三换热器进气管和第三换热器出气管，第三换热器进气管连通外壳的外部，第三换热器出气管连通布气腔；

在外壳的底部设置有合成气进口和合成气出口，其中合成气进口连通进气腔，合成气出口连通第三换热器的管程。优选地，触媒筐之间采用可拆卸地连接在一起。

在本实用新型中，采用了三床四段式结构，其中仅将最上一个反应段设置为轴向床层，并在第一触媒筐的上下两个反应段以及第二触媒筐中装填有铁基催化剂，在第三触媒筐内装填有钌基催化剂，然后在外壳的下端设置了导出气管，导出气管的进口向上穿过第三触媒筐，导出气管的出口向下贯穿外壳的底部；在对铁基催化剂升温还原过程中，可以将生产的水汽通过导出气管导出本实用新型，从而避免对位于最下端的钌基催化剂的活性造成影响，保证了钌基催化剂的活性。