[发明专利]一种旋转式连续进料固定床反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转式连续进料固定床反应器，属催化固定床反应器技术领域。

技术背景

固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。床层静止不动，流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应。用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。

固定床反应器有三种基本形式：（1）轴向绝热式固定床反应器。流体沿轴向自上而下流经床层，床层同外界无热交换。（2）径向向绝热式固定床反应器。流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无热交换。（3）列管式固定床反应器由多根反应管并联构成。径向反应器与轴向反应器相比，流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小。但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。以上两种形式都属绝热反应器,适用于反应热效应不大,或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合。列管式固定床反应器适用于反应热效应较大的反应。此外，尚有由上述基本形式串联组合而成的反应器，称为多级固定床反应器。例如：当反应热效应大或需分段控制温度时，可将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器,反应器之间设换热器或补充物料以调节温度，以便在接近于最佳温度条件下操作。

固定床反应器有诸多优点：（1）返混小，流体同催化剂可进行有效接触， 当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。（2）催化剂机械损耗小。（3）结构简单。但固定床反应器也有其致命的缺点，即操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用。所以研究制造连续型固定床反应器成为各国学者们的热门课题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式连续进料固定床反应器，通过旋转反应釜位置，解决催化剂的再生问题，实现反应的高效、连续进行。

本发明的技术方案是：旋转式连续进料固定床反应器，包括四个反应釜2，四个托盘3，转盘4，活动密封接头7，分别与反应釜2进气口和排气口连接的进气管和排气管，以及动力传动机构；四个反应釜2分别经四个托盘3均匀对称固定在转盘4上，各反应釜2上端的进气口和下端出气口分别经活动密封接头7、在工位Ⅰ-Ⅳ与相应的进气管和排气管连接；动力传动机构包括转盘驱动电机、活动接头驱动电机和相应的传动机构（如齿轮变速传动机构、链传动机构等普通传动机构）组成，转盘驱动电机的输出轴通过传动机构与转盘4的转轴连接，驱动转盘4旋转（转盘的转速根据生产实际需要确定）；活动接头驱动电机的输出轴通过传动机构与活动密封接头7连接，带动活动密封接头7上、下运动，实现与反应釜进气口或排气口的对接或分离。

所述反应工位Ⅰ的反应进气管1-1经活动密封接头7与工位Ⅰ的反应釜2的进气口对接，反应进气管1-1上套有换热套管1；换热套管1的进气口通过置换排气管3-2和活动密封接头7与置换工位Ⅲ的反应釜2的排气口连接、出气口6通大气。

所述换热套管1为管壳式，管程走原料气，壳程走再生尾气；换热套管1的管壁内侧装有螺旋形翅片13，控制气体流动方向，便于气流流动，增强换热性能。螺旋形翅片13的数量根据实际需要确定。

所述活动密封接头7端头为反应釜连接头、尾部为进气管连接头15，反应釜连接头的端口内设有套有紧固弹簧的密封阀14。活动密封接头7工作时，其反应釜连接头与反应釜进气口或排气口连接，并由弹簧将密封阀14拉紧而实现密封。

所述反应釜2下部内壁上设有环形凸台，凸台上放置多孔托盘12，托盘上装填催化剂8。

所述反应釜2外部包覆有保温层11、底部装有用于测定反应釜内温度的热电偶套管9，热电偶套管9中装有热电偶。

所述反应釜2的顶部装有用于测量反应釜内压力的压力表10。

本发明的反应釜2为普通反应釜，热电偶为普通市售产品，电机可采用市售产品，活动密封接头7、以及各进气管和排气管的材质、尺寸，依处理量及反应釜内的工作温度和压力，根据实际需要确定。