本发明涉及反应器领域,尤其涉及一种列管式固定床反应器。
背景技术:
1、列管式固定床反应器是一种在化学工业和石化行业中广泛应用的反应器类型,主要由多根直径较小且长度较长的反应管组成,这些反应管内部填充有催化剂,形成了一个高效的催化反应空间。反应物通过反应管时,与催化剂在管壁上接触并进行化学反应,生成物则从管子底部收集和排出。同时,为了维持反应所需的温度,载热体(如水、熔融盐、导热油等)在管间或管内流动,通过管壁与反应物进行热量交换。
2、由于反应管和壳体的材质不同,且在使用过程中存在温差变化,因此可能产生温差应力,影响反应器的安全性和寿命。在反应过程中,催化剂可能会逐渐失活或污染,因此需要定期更换。然而,由于反应管数量众多且排列紧密,催化剂的装卸和更换过程相对复杂。此外,在反应过程中还会出现反应原料反应不彻底,换热效率差的问题。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本发明为了克服固定床反应器在反应过程中反应原料反应不彻底,换热效率差的缺点,本发明要解决的技术问题是提供一种列管式固定床反应器。
3、(2)技术方案
4、为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种列管式固定床反应器,包括有反应器下封口,所述反应器下封口下端固定连接有进料口,所述进料口上端转动连接有旋转内壁,所述旋转内壁内侧通过螺钉固定连接有环形齿条,所述环形齿条通过啮合连接有第一齿轮,所述第一齿轮轴心固定连接有齿轮传动轴,所述齿轮传动轴另一端固定连接有第一锥齿轮,所述第一锥齿轮通过啮合连接有第二锥齿轮,所述第二锥齿轮轴心固定连接有第一传动轴,所述第一传动轴另一端固定连接有第二叶轮,所述第一传动轴外侧转动连接有导向筒,所述导向筒下端固定连接有齿轮盒,所述齿轮盒外侧通过支杆与所述旋转内壁固定连接。
5、优选地,所述旋转内壁外侧固定连接有第一叶轮,所述进料口外侧固定连接有进口冷却液箱,所述进口冷却液箱一侧设置有冷却液输入口。
6、优选地,所述反应器下封口上端固定连接有第一定位环,所述第一定位环上端固定连接有反应器筒体,所述反应器筒体上端固定连接有第二定位环,所述第二定位环上端固定连接有反应器上封口。
7、优选地,所述反应器上封口两侧固定连接有多个出料口,所述反应器上封口上端固定连接有冷却液出口,所述冷却液出口下端固定连接有出口冷却液箱,所述出口冷却液箱外侧固定连接有冷却风箱。
8、优选地,所述冷却风箱上端固定连接有进风口,所述进风口固定连接在所述反应器上封口上端面上,所述进风口上端固定连接有气泵,所述冷却风箱上端另一侧固定连接有出风口,所述出风口固定连接在所述反应器上封口上端面上。
9、优选地,所述出口冷却液箱内壁底部设置有第三叶轮,所述第三叶轮固定连接有第二传动轴,所述第二传动轴端部固定连接有第四叶轮。
10、优选地,所述进口冷却液箱侧壁上端固定连接有多根冷却液管道,所述冷却液管道上端固定连接在所述出口冷却液箱下端,所述冷却液管道在所述第一定位环和所述第二定位环之间呈螺旋状排列分布。
11、优选地,第一定位环上固定连接有多根支杆,支杆外侧固定连接有多个催化剂层。
12、优选地,所述冷却风箱内设置有导流板。
13、优选地,冷却液为水、导热油、熔融盐中的任意一种。
14、(3)有益效果
15、本发明在使用过程中,通过冷却液推动第一叶轮和第三叶轮旋转来带动第二叶轮和第四叶轮旋转,实现了机械能的高效转换和动力分配的灵活性与精准性,从而搅动反应液体,使其与催化剂充分接触,提高反应效率,利用第一叶轮旋转产生的离心力加速冷却液进入冷却液管道的速率,冷却液管道呈螺旋式排列分布,不仅增加了冷却液在反应器内的流动路径,还提高了冷却液与反应液体的接触面积,有助于更有效地控制反应温度;
16、冷却风箱内设置有导流板,来自气泵的冷却风在风箱内经过导流板的引导,形成均匀的气流,更高效地与出口冷却液箱中的冷却液进行热交换;齿轮盒底部设置为倒锥形外壳,可以有效减少齿轮盒对反应液体进入进料口时的阻力。催化剂层固定在定位环上,使得反应液体在流经反应器时能够充分与催化剂接触,促进化学反应的进行,且易于拆卸更换。
1.一种列管式固定床反应器,其特征在于,包括有反应器下封口(2),所述反应器下封口(2)下端固定连接有进料口(201),所述进料口(201)上端转动连接有旋转内壁(409),所述旋转内壁(409)内侧通过螺钉固定连接有环形齿条(402),所述环形齿条(402)通过啮合连接有第一齿轮(403),所述第一齿轮(403)轴心固定连接有齿轮传动轴(404),所述齿轮传动轴(404)另一端固定连接有第一锥齿轮(405),所述第一锥齿轮(405)通过啮合连接有第二锥齿轮(406),所述第二锥齿轮(406)轴心固定连接有第一传动轴(407),所述第一传动轴(407)另一端固定连接有第二叶轮(408),所述第一传动轴(407)外侧转动连接有导向筒(410),所述导向筒(410)下端固定连接有齿轮盒(411),所述齿轮盒(411)外侧通过支杆与所述旋转内壁(409)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述旋转内壁(409)外侧固定连接有第一叶轮(401),所述进料口(201)外侧固定连接有进口冷却液箱(4),所述进口冷却液箱(4)一侧设置有冷却液输入口(412)。
3.根据权利要求2所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述反应器下封口(2)上端固定连接有第一定位环(101),所述第一定位环(101)上端固定连接有反应器筒体(1),所述反应器筒体(1)上端固定连接有第二定位环(102),所述第二定位环(102)上端固定连接有反应器上封口(3)。
4.根据权利要求3所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述反应器上封口(3)两侧固定连接有多个出料口(301),所述反应器上封口(3)上端固定连接有冷却液出口(302),所述冷却液出口(302)下端固定连接有出口冷却液箱(8),所述出口冷却液箱(8)外侧固定连接有冷却风箱(7)。
5.根据权利要求4所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述冷却风箱(7)上端固定连接有进风口(702),所述进风口(702)固定连接在所述反应器上封口(3)上端面上,所述进风口(702)上端固定连接有气泵(701),所述冷却风箱(7)上端另一侧固定连接有出风口(703),所述出风口(703)固定连接在所述反应器上封口(3)上端面上。
6.根据权利要求5所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述出口冷却液箱(8)内壁底部设置有第三叶轮(801),所述第三叶轮(801)固定连接有第二传动轴(802),所述第二传动轴(802)端部固定连接有第四叶轮(803)。
7.根据权利要求6所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述进口冷却液箱(4)侧壁上端固定连接有多根冷却液管道(6),所述冷却液管道(6)上端固定连接在所述出口冷却液箱(8)下端,所述冷却液管道(6)在所述第一定位环(101)和所述第二定位环(102)之间呈螺旋状排列分布。
8.根据权利要求7所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,第一定位环(101)上固定连接有多根支杆,支杆外侧固定连接有多个催化剂层(5)。
9.根据权利要求8所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,所述冷却风箱(7)内设置有导流板。
10.根据权利要求9所述的一种列管式固定床反应器,其特征在于,冷却液为水、导热油、熔融盐中的任意一种。