[发明专利]具有改善流速分配的导流叶片的环状分配器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有改善其内部流量分配的导流叶片的环状分配器，以及具有所述环状分配器的反应器或热交换器。

背景技术

通常，热交换器形式的多管催化反应器用于有效地消除反应中产生的热。为得到期望的成分，这种反应器在多个反应管中填充固态催化剂，并将反应气体供应到所述反应管中，以产生化学反应。另外，热介质通过反应器壳循环，从而使所述化学反应可在最佳条件下发生。

所述多管催化反应器趋向于在所述反应管的特定区域具有热点。所述热点引起诸如使用寿命缩短以及由催化剂变质引起的目标产物的选择性下降的问题。因此，为了减少热点，已经提出了多种方式以实现向反应器内的反应管的有效的热传递。

例如，公开号为2001-0050267的韩国专利申请公开了了一种多管反应器，其包括用于热介质的循环单元和环形室(doughnut)以及安装在外壳内的盘状挡板。此方式试图维持反应器内特定区域的热介质的流量以改善热传递性能。另外，诸如狭缝的开口沿着环状分配器的狭缝层的周边间歇地布置，从而使通过一个导管而供应(或排出)的热介质的偏流(offset flow)可在圆周方向上均匀地供应(或排出)到反应器内。这样的环状分配器设计用来实现在径向均匀供应(或排出)的热介质的可控制流，用来降低反应管的热点温度。此外，多个开口成列设置并且调整数量与尺寸以使热介质的流动均匀。

然而，仅仅通过调整反应器或热交换器内的环状分配器的狭缝开口的数量与尺寸，不可能将为了提高局部热传效率提高到期望值而供应到环状分配器内的热介质有效地分布。

发明内容

发明者发现，如反应器或热交换器的导管引入到现有的环状分配器中的热介质的流体的流动，会因为与设置在环状分配器内圆周表面上的环状层壁碰撞而产生扰动并使流路分开。这种扰动造成热介质流的不均匀，这起到了妨碍在环状分配器内的热介质在导管附近均匀分布的障碍的作用，因此，通过位于环状层上的狭缝开口进入反应器或热交换器的流量变得不均匀，从而降低热传递效率。

为了克服上述问题，本发明的目的在于提供一种环状分配器，其具有能改善进入或离开导管的流体的流量分布的导流叶片，从而可改善流体流的均匀性而不需调整位于环状狭缝层上的狭缝的尺寸。

本发明的另一目的在于提供一种环状分配器，其具有用作分布诸如热介质的流体的手段的导流叶片，从而可根据反应器或热交换器的轴向位置而控制进入/离开流体的量并将流体流聚集到反应剧烈的热点处而提高热传递效率，从而抑制局部温度上升。

本发明的进一步的目的在于提供一种反应器或热交换器，其具有相同的环状分配器。

本发明的另外一个目的在于提供一种方法，其在具有环状分配器的反应器内通过催化气相氧化作用而利用烯烃来制造不饱和醛或不饱和酸。

本发明提供一种环状分配器，其包括：

环状狭缝层，其安装在所述环状分配器的内圆周表面上，且具有至少一个用于排出或引入流体的狭缝；

至少一个开口，其形成在所述环状分配器的外圆周表面上且与流体供应导管及流体排出导管中的任意一个相连；及

至少一个导流叶片，其选自安装在所述环状分配器上的三类导流叶片，且分开从导管供应的流体的流量或聚集排出到导管的流体的流量，

其中，在所述三类导流叶片中，

第一类导流叶片的数量为两个或更多，纵向安装，且包括(i)第一垂直折流板(deflection plate)，其与所述狭缝层分隔开且位于所述狭缝层与所述开口之间，及(ii)第二垂直折流板，其不与所述第一垂直折流板同轴且与所述第一垂直折流板的内端及所述狭缝层连接；

第二类导流叶片，其沿着由所述环状分配器的内圆周表面形成的圆的直径的延长线的纵向安装，且从所述狭缝层与所述开口之间一点连接到所述狭缝层；及

第三类导流叶片，其沿着所述环状分配器的内部横向安装，且与所述狭缝层及所述环状分配器的外圆周表面连接。

本发明还提供一种具有所述环状分配器的反应器或热交换器。此外，本发明还提供一种在反应器内通过催化气相氧化作用利用烯烃来制造不饱和醛或不饱和酸的方法。

附图说明

结合附图，通过下面的详细描述，本发明上述及其它目的、特征及优点将更显而易见。

图1为说明多管催化反应器或热交换器的结构的剖视图，其外圆周表面设置有具有根据本发明的第一类导流叶片或第二类导流叶片的环状分配器；

图2为说明多管催化反应器或热交换器的结构的剖视图，其外圆周表面设置有具有根据本发明的第三类导流叶片的环状分配器；