[实用新型]一种换热性能好的固定床反应器

说明书

本实用新型提供了一种换热效果好的管式反应器，设置多个列管束形成以中心冷却水管为中心的冷源，解决了管式反应器难以做大的问题；中心冷却水管上螺旋设有多个孔洞，进一步增强了换热效果，列管束的数量可以根据生产需要进行调节，管板的设置一方面能够将反应器分区，以对反应器各段的反应热不同而进行区别处理，另一方面管板对于列管束也能够起到支撑稳定作用；反应器中段的更加频繁地设置孔洞以及各段分别设置冷却水进、出口能够使换热集中于反应器中段；本实用新型换热性能好的固定床反应器换热均匀，控制精确，适用于各种高反应热的化工生产过程，且反应器能够按照生产要求以列管束为单位进行扩张，有利于连续化的大生产，适宜推广使用。

技术领域

本实用新型涉及一种化工生产设备，具体的是一种换热性能好的固定床反应器。

背景技术

化工生产中有大量的强放热反应，反应热导致的绝热温升很高，使得产业化放大对反应器要求极高，需要均匀分布冷却介质，快速移走反应热量，使反应的选择性得到保证，催化剂寿命不受影响；稍有不慎可能会导致飞温，甚至引起生产事故。传统的方案是采用多个简单列管式固定床反应器并联，每个反应器中的反应物料少，能够有效移走反应热，但是这样操作会导致反应器不能做大，设备投资高，运营成本居高不下，经济性差。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供以下技术方案：

一种换热性能好的固定床反应器，包括：壳体、封头和多个列管束；所述封头包括上封头和下封头，所述上封头和下封头分别设置于壳体的上部和下部，所述上封头上设有物料进口，所述下封头上设有物料出口；所述壳体上设有冷却水进口和冷却水出口，所述壳体的两端设有管板，所述壳体通过管板与上封头和下封头相连；所述列管束包括反应列管和中心冷却水管，所述反应列管围绕中心冷却水管为中心的环形设置多根，所述反应列管穿过壳体两端的管板进入上封头和下封头，并与物料进口和物料出口连通，所述中心冷却水管穿出上封头和下封头连接到外设的高压冷却水系统。

进一步地，所述中心冷却水管上设有多个孔洞。

进一步地，所述孔洞沿中心冷却水管螺旋设置，且所述孔洞的轴心与中心冷却水管的轴心形成30°～60°的夹角。

进一步地，所述列管束中反应列管的数量是中心冷却水管的6～20倍。

进一步地，所述列管束设置20～100个。

进一步地，所述反应列管高度与直径比为150～450，所述中心冷却水管高度与直径比为100～300。

进一步地，所述壳体内设有管板，所述管板将固定床反应器分为反应器上段、反应器中段和反应器下段，所述中心冷却水管处于反应器中段的部分相对于中心冷却水管处于反应器上段和反应器下段的部分，其孔洞设置更加密集。

进一步地，所述中心冷却水管处于反应器中段的部分，孔洞每隔10cm设置一个，所述中心冷却水管处于反应器上段和反应器下段的部分，孔洞每隔40cm设置一个。

进一步地，所述反应器下段、反应器中段和反应器下段分别设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口设置多个，对应的冷却水出口设置多个，所述冷却水进口和所述冷却水出口沿壳体所在的圆均匀布置。

进一步地，所述所述反应器下段、反应器中段和反应器下段分别设有4个冷却水进口和4个冷却水出口，每段的冷却水进口均设置在相应的冷却水出口下方，每段的冷却水进口位于一个平面上，对应的冷却水出口位于一个平面上。