[实用新型]一种无梯度转篮式反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种催化反应器，具体地说涉及一种无梯度转篮式反应器。

背景技术

目前常见的气-固相无梯度反应器主要有两种：一种是转篮式反应器，在此种反应器中，催化剂颗粒转动着通过相对静止的反应混合物；另一种为Berty和他的合作者在Union Carbide Corp.一起设计的，即Berty反应器，在Berty反应器中，反应混合物在螺旋浆的推动下流过一个静止的催化剂床层，催化剂颗粒不动，反应介质流动。这两种反应器均被称为无梯度反应器，因为无论是催化剂的运动或是反应混合物的流动均将气相主体内的梯度（温度和浓度）减到最小（无梯度反应器中沉淀铁催化剂FT合成反应研究，《煤炭转化》， 2004, 27 (1) : 79-84）。

浆叶式无梯度反应器是于1964年由Carberry首先提出，属于无梯度转篮式反应器，其中催化剂颗粒转动，反应混合物相对静止。该反应器由催化剂筐、多孔筛网、密封盖片和轴孔组成。催化剂装在筛网制成的筐内，催化剂筐随搅拌轴一起旋转，消除流体和固体催化剂之间的外扩散阻力。CN2701526Y对上述浆叶式无梯度反应器作出了改进，在轴孔的两侧对称有一个催化剂筐，催化剂筐内装有可移动的动平衡片，多孔筛网由密封盖片与催化剂筐相连。该反应器解决了在催化剂筐高速旋转时筐内催化剂被甩向两侧，产生反应器中气体短路现象和存在动平衡问题。但存在催化剂与反应物之间接触效果差，传质强度低，催化剂易积炭、排出困难等的问题。

另外，Berty反应器为使用最广泛的内循环气相无梯度催化反应器，固体成型催化剂放置在固定催化剂篮筐中。底部桨叶在高速转动下将气相反应物沿反应器外部推升至釜顶，向下折返通过催化剂篮筐，催化剂颗粒不转动。适合的催化剂粒径与适合的搅拌转速配合，可使物料快速通过催化剂床层，在催化剂床层厚度小的情况下达到床层内部无浓度梯度和温度梯度，但催化剂床层厚度较大时，床层阻力较大，使无梯度条件不容易实现。

实用新型内容

为克服现有技术中的不足之处，本实用新型提供了一种催化剂与反应物之间传质传热效果好、催化剂积碳排出容易、容易实现无梯度条件的转篮式反应器。该反应器属于催化剂颗粒不动，反应介质流动的反应器。

本实用新型反应器，包括反应器体、进料管、反应器出料口、转篮组件、驱动及密封系统组成，转篮组件装在反应器体内，其中转篮组件设有转篮壁、闭式叶轮、搅拌轴和进气罩，叶轮固定安装在搅拌轴上，进料管的出料口与进气罩相连，叶轮进料口直接与进气罩相对，转篮壁为筛网状，围住叶轮的出料口。

本实用新型反应器中，搅拌轴可采用上驱动方式，也可以采用下驱动方式。 

所述的闭式叶轮采用后弯流道式叶轮、前弯流道式叶轮或径向流道式叶轮，优选为后弯流道式叶轮。

本实用新型反应器用作气固反应时，有液相生成物时，还需要设置液相生成物出料口。

本实用新型反应器适宜作为气固反应器。使用该反应器可以大大提高反应效率，加大反应器的处理量，提高生产效率。

附图说明

图1 为本实用新型反应器结构示意图；

图2 为本实用新型反应器转篮组件轴向剖面图；

图中1.出料口；2.转篮组件；3.进料管；4. 固体颗粒； 5. 叶轮进料口；6.驱动及密封系统；7.反应器体；8.液相生成物出口； 9. 转篮壁；10.叶轮；11.压紧板；12.紧固螺栓；13.进气罩；14.搅拌轴；15.间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详细描述。