[实用新型]集气换热结构及反应气集散盒

说明书

本实用新型涉及一种反应气集散盒及集气换热结构，反应气集散盒具有相互独立的进气腔和集散腔；所述换热单元包括多根换热套管；所述换热套管包括外套管以及位于所述外套管内侧的内套管；所述外套管定位于所述反应气集散盒，且与所述集散腔连通；所述内套管的定位于所述反应气集散盒，且两端分别与所述外套管和所述进气腔连通。如此，可以将各段的反应气充分利用和汇集，保证各段反应在一个反应器内即可实现，减少了占地空间和重量。

技术领域

本实用新型涉及化工技术领域，特别是涉及一种集气换热结构及反应气集散盒。

背景技术

氢气和一氧化碳是重要的有用气体。以氢气为例，是重要的工业气体和特种气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。氢气和一氧化碳可以通过煤气化制成的煤气生成，也可以在天然气、甲烷和水蒸气反应转化生成，后者是大多数工业企业采用的现代制气方法。具体是通过天然气中甲烷、水蒸气、氧气反应转化为氢气、一氧化碳和二氧化碳，该反应中有放热反应和吸热反应，最终反应达到热平衡。

主要化学式为：

氧化反应(放热)

CH₄+1/2O₂＝CO₂ △H＝-283.2KJ (1)

CH₄+1/2O₂＝CO+2H₂ △H＝-35.6KJ (2)

H₂+1/2O₂＝H₂O △H＝-241KJ (3)

转化反应(吸热)

CH₄+H₂O＝CO+3H₂ △H298＝206.3KJ (4)

CH4+2H₂O＝CO₂+4H₂ △H298＝165.3KJ (5)

CO+2H₂O＝CO₂+H₂ △H298＝-41.3KJ (6)

传统制备氢气和一氧化碳的反应如上分为放热反应和吸热反应两个阶段，两个阶段设置两个独立的反应器，并装载有不同的催化剂。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的制备氢气和一氧化碳的设备需要两个反应器，的问题，提供一种可以将放热反应和吸热反应衔接于一个反应器内的集气换热结构及反应气集散盒。

集气换热结构，包括换热单元及反应气集散盒；

所述反应气集散盒具有相互独立的进气腔和集散腔；

所述换热单元包括多根换热套管；所述换热套管包括外套管以及位于所述外套管内侧的内套管；所述外套管定位于所述反应气集散盒，且与所述集散腔连通；所述内套管的定位于所述反应气集散盒，且两端分别与所述外套管和所述进气腔连通。

在一实施例中，所述反应气集散盒包括面对设置的上板、下板，以及位于所述上板和所述下板之间的中间板；

所述外套管下端固定于所述上板；所述内套管下端固定于所述中间板，所述内套管顶端伸入所述外套管内，且自由设置。

在一实施例中于，所述反应气集散盒还包括连接于所述上板和所述下板之间的侧板，以围设形成一空腔；

所述中间板连接于所述侧板，且位于所述上板和所述下板之间，用以将所述空腔分隔为所述集散腔和所述进气腔。