[发明专利]一种固定床催化反应器

说明书

本发明公开了一种固定床催化反应器，涉及反应器技术领域，可解决现有固定床催化反应器催化剂的整体效率低的问题。本发明固定床催化反应器包括壳体，所述壳体内设有固定的催化剂床层，所述壳体内还设有可转动的叶轮，以增大所述催化剂床层处的气相流动。本发明用于在其内进行化学反应。

技术领域

本发明涉及反应器技术领域，尤其涉及一种固定床催化反应器。

背景技术

反应器中通常装填有反应所需的催化剂，催化剂的装填方式主要有两种，分别为固定床装填和流化床装填，固定床装填催化剂的反应器称为固定床催化反应器。

传统固定床催化反应器的催化剂床层由外壳包裹，工作时冷却水接触催化剂床层的外壳外表面进行冷却，此冷却方式会导致催化剂床层内部和外部产生温度差，导致部分催化剂无法在最优工作温度进行催化，进而导致催化剂的整体效率降低；

另外，传统固定床催化反应器内部的原料气在穿过催化剂床层时扰动作用小，二者混合不均匀，导致气相反应物和产物在催化剂床层内存在浓度差，同样导致催化剂的整体效率降低。

发明内容

本发明的实施例提供一种固定床催化反应器，可解决现有固定床催化反应器催化剂的整体效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种固定床催化反应器，包括壳体，所述壳体内设有固定的催化剂床层，所述壳体内还设有可转动的叶轮，以增大所述催化剂床层处的气相流动。

可选的，所述叶轮包括轮毂和固定于所述轮毂上的第一叶片组，所述轮毂的中心固定有转轴，所述转轴与所述壳体转动连接；所述壳体内还设有导气结构，所述导气结构用于将进入所述壳体的原料气导向所述第一叶片组中的多个第一叶片，以推动多个所述第一叶片使所述叶轮转动。

可选的，每个所述第一叶片的外端均偏离其内端所在的所述轮毂的半径方向，且多个所述第一叶片外端的偏离方向一致；所述导气结构用于将进入所述壳体的原料气导向所述轮毂的中心，并由所述轮毂的中心导向周围的多个所述第一叶片。

可选的，所述轮毂为垂直于所述转轴的圆盘，所述导气结构包括平行于所述圆盘的固定板，所述固定板的一周边沿与所述壳体的内表面配合固定，所述固定板上对应所述圆盘中心的位置设有通孔，所述第一叶片组和所述催化剂床层均配合设置于所述圆盘和所述固定板之间，所述壳体上位于所述固定板远离所述圆盘的一侧设有原料气入口。

可选的，所述导气结构还包括导气管，所述导气管一端与所述通孔对接，另一端朝向所述圆盘的中心，沿所述转轴的延伸方向，所述导气管的尺寸为所述催化剂床层尺寸的0.2～0.5倍。

可选的，所述叶轮还包括固定于所述圆盘上的第二叶片组，所述第二叶片组中的每个第二叶片均沿所述圆盘相应的半径方向设置，所述第二叶片组配合设置于所述圆盘和所述固定板之间，且位于所述催化剂床层远离所述第一叶片组的一侧，所述催化剂床层固定于所述固定板上。

可选的，所述第一叶片组固定于所述圆盘的边沿。

可选的，所述催化剂床层包括沿所述圆盘周向均匀分布的多个催化剂片，每个所述催化剂片均垂直于所述圆盘，且均沿所述圆盘相应的半径方向设置。

可选的，所述壳体内还设有冷却盘管，所述冷却盘管围绕所述叶轮设置。

可选的，所述叶轮、所述导气结构以及所述催化剂床层均为多个，多个所述叶轮的所述圆盘均与所述转轴固定，且沿所述转轴的延伸方向均匀分布，多个所述导气结构和多个所述催化剂床层均与多个所述叶轮一一对应，相邻的所述圆盘和所述导气结构中的所述固定板之间留有间隙。

可选的，每个所述第一叶片均与其内端所在的所述轮毂的半径方向之间的夹角为20～45°。