[实用新型]丁烷空气混合分布器

说明书

技术领域

本实用新型涉及有机化工技术领域，特别是丁烷氧化法制取顺丁烯二酸酐（简称顺酐）的原料丁烷与空气混合设备及方法，进而可应用于工业上其它两种气体的混合。

背景技术

顺酐是重要的有机化工原料和精细化工产品，也是世界上仅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐，其用途极其广泛。使用正丁烷与空气为原料生产顺酐，在列管式固定床反应器中在催化剂作用下发生气相氧化反应，是强烈的放热反应，各种催化剂均要求工艺进料操作上要使正丁烷与空气混合均匀，避免因原料气混合不均匀，造成局部“飞温”及对催化剂造成损害，影响反应转化率、顺酐选择性、收率、催化剂使用寿命及安全生产。

按照传统的经验，气体混合大多在一个容器内同时通入两种气体或其中一种气体以喷头方式喷入，然后通过气体之间的扩散运动进行自由混合，这种混合方式存在混合不够充分、均匀，混合速度慢的不足；有些装置为强化混合，在进入反应器之前增加一台静态混合器，利用设置其中的构造内件起到对气体的扰动作用，加强混合。由于设置混合容器及静态混合器不仅增加投资，还增加管道系统的阻力使能耗增加，同时反应器进气管道中正丁烷与空气的混合气体为爆炸性气体，混合后管道越长，爆炸性气体混合物容积加大，没有做到本质安全型。

发明内容

本实用新型需要解决的工艺技术问题，主要是公开一种管道式丁烷空气混合分布器，安装于反应器进气管道上，省略混合容器及静态混合器，使丁烷与空气快速混合均匀，并使原料通过丁烷空气混合分布器阻力降尽量小，降低进入丁烷空气混合分布器的空气及丁烷的压力，从而降低上游气体输送单元能耗，安装位置可尽量靠近反应器入口，减小爆炸性气体容积，提高生产的安全性。

本实用新型的技术方案如下：

丁烷空气混合分布器，由汇流管5、分布管6及混合筒体9组成；分布管6与汇流管5垂直连接、分布管6插入混合筒体中，分布管6插入方向与混合筒体管径轴线垂直；混合筒体内与分布管6对应处焊接管支托8，分布管底部设置有堵板，插入管支托8内，分布管上设置有多排气孔7。

所述的混合筒体与反应器进气管线管径相同。

所述的混合筒体两端设置有法兰10，通过法兰与进气管连接。

所述从气孔喷出的原料丁烷气顺向分布于空气气流中时，背向空气流动方向的每根分布管每排半个圆周上开孔2～3个，相邻分布管的开孔布置交错设置。

所述从气孔喷出的原料丁烷气逆向分布于空气气流中时，面向空气流动方向的每根分布管每排半个圆周上开孔2～3个，相邻分布管的开孔布置交错设置。

所述分布管管径DN15～25，排列间隔净距3～4倍分布管公称直径，分布管上的气孔孔径Φ2.5～4.5mm，两排竖向的两孔间间距20～30倍气孔孔径。

所述分布管底部堵板插入管支托大于1/4高度，分布管插入管支托过赢配合。

通过丁烷空气混合器后气体混合效果，可通过图1中浓度测量取样器2测得，在混合后的管线上不同高度处设取样点，经色谱分析，混合分布器下游丁烷浓度的标准偏差除以平均值小于等于0.01，混合效果好。

通过采用新型管道式丁烷空气混合分布器，使丁烷与空气混合均匀，压力降控制在允许范围内约0.01MPa，其安装位置可尽量靠近反应器入口，减小爆炸性气体容积，改善原料气的混合均匀度，使进入反应器的原料气体以平推流方式与催化剂床层接触，气-固反应均匀进行，有利于延长催化剂使用寿命及提高生产安全性。

附图说明

图1：丁烷与空气混合流程图；

图2：丁烷空气混合分布器剖视图；

图3a：分布管设置2个气孔示意图；

图3b：分布管设置3个气孔示意图；

图4：图1中E详图的管支托连接详图；

1-丁烷空气混合分布器、2-浓度测量取样器、3-反应器、4-熔盐泵、5-汇流管、6-分布管、7-气孔、8-管支托、9-混合筒体、10-法兰 11-堵板 A-正丁烷、B-原料空气、C-混合后反应器进气。

具体实施方式

结合附图所示，对管道式丁烷混合分布器作进一步说明。