[实用新型]一种多床层甲烷化反应器

权利要求书

1.一种多床层甲烷化反应器，其特征在于，该甲烷化反应器包括壳体(1)、从所述壳体(1)顶部伸入到壳体内部的进气管(2)、从所述壳体(1)底部伸入到壳体内部的出气管(3)、设置在所述壳体(1)内所述进气管(2)下方所述出气管(3)上方且与所述壳体(1)同轴的催化反应单元；

所述催化反应单元包括中心筒(4)和套设在中心筒(4)外的至少一组套筒组(5)；中心筒(4)具有中心管(6)，中心管(6)与出气管(3)之间流体连通；所述套筒组包括外套筒(7)和内套筒(8)，同个套筒组的外套筒(7)和内套筒(8)的筒壁之间形成有集流道(9)，集流道(9)的顶端密封，集流道(9)的下端为开口并与出气管(3)流体连通；最内层的内套筒(8)的筒壁与中心筒(4)的筒壁之间以及相邻两个套筒组的筒壁之间形成有分流道(10)，分流道(10)的上端为开口并与进气管(2)流体连通，分流道(10)的底端密封；最外层的外套筒(7)的外壁与壳体(1)的内壁形成有环隙(11)；中心筒(4)、外套筒(7)和内套筒(8)均具有多个径向设置的微反应通道(12)，并且中心筒(4)的筒体内外、外套筒(7)的筒体内外以及内套筒(8)的筒体内外仅通过该微反应通道(12)流体连通；进气管(2)通过分流道(10)或环隙(11)与微反应通道(12)的微通道反应气体入口(13)流体连通，微反应通道(12)的微通道反应产物出口(14)通过集流道(9)或中心管(6)与出气管(3)流体连通。

2.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述套筒组(5)的数量为2-500个。

3.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述微反应通道(12)的内表面负载有催化活性组分。

4.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述微反应通道(12)的直径从所述微通道反应气体入口(13)向微通道反应产物出口(14)的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述微反应通道(12)的直径在2-50毫米之间。

6.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述微通道反应气体入口(13)的直径与所述微通道反应产物出口(14)的直径的比值为(1.1-25)：1。

7.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述多个径向设置的微反应通道(12)的内部空间的总体积为所述催化反应单元的体积的30％-90％。

8.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述微反应通道(12)为选自锥形管、喇叭形管和Y形管中的其中一种。

9.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述进气管(2)的下部设置有至少一个用于分布送入所述反应器的反应气的气体分布器。

10.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，环隙(11)的上端为开口并与进气管(2)流体连通，环隙(11)的底端密封。

11.根据权利要求1所述的多床层甲烷化反应器，其特征在于，所述催化反应单元的底部与所述壳体(1)的底部之间设置有隔热材料区(15)。