[实用新型]一种水汽隔离筒

说明书

本实用新型公开了一种水汽隔离筒。所述水汽隔离筒包括至少两块可同轴心相对转动的弧形板，其中相邻两块弧形板中，一块弧形板的内半径不小于另一块弧形板的外半径，且在两块弧形板的连接处设有密封元件；所述水汽隔离筒包括工作状态和检修状态，其中：工作状态为至少两块弧形板转动形成整体为圆筒形的结构，检修状态为至少两块弧形板同轴心转动叠合在一起。本实用新型的水汽隔离筒用于将管箱的内腔分为水室和汽室两个区域，同时，水汽隔离筒的检修和安装非常方便。

技术领域

本实用新型涉及一种水汽隔离筒，属于等温反应器的结构设计领域；等温反应器主要应用于无机化工、有机化工、环境保护工程中，尤其适合在恒温低温下进行CO与水蒸汽反应变换成CO₂与H₂的工艺。

背景技术

煤气、天然气转化气、焦炉气转化气、电石炉尾气、高炉煤气、转炉煤气等，这些气体均含有大量的CO，例如电石尾气中的CO含量为80%左右，粉煤气化炉煤气中CO含量为～65%，水煤浆煤气CO含量为～45%，CO可变换是制H₂的有效途径，其反应方程式为：

CO+H₂O（汽）CO₂+H₂+Q

变换反应为可逆放热反应，必须有催化剂和过量的H₂O（水蒸汽）才能使反应向生成H₂方向进行，其中Q=9590cal/mol。

高CO变换多用钴钼系催化剂，其使用温度范围为200℃～470℃。

因CO变换是强放热反应，放出的热量使催化剂床层升温，一旦温度超过催化剂使用温度，易导致催化剂粉化、烧结、失活。由方程式计算每反应1%CO（干基），温升5℃～6℃；煤气中CO含量越高，即变换CO越多，温升越高。

例如：煤气100（mol，干基），CO65%，水气比R=1.1，变换后CO为13%（mol，干基），

放出热：52×9590=498680Kcal/h；

比热容Cp：9.01kcal/kmol.℃；

反应后物料：208kmol/h；

498680=208×9.01×△t=266.1℃

若反应前温度245℃，则反应后温度为：266.1+245=511.1℃。

此温度（511.1℃）高于催化剂使用最高温度，会严重影响催化剂的活性，导致转换效率降低。

因此，如何控制反应过程的温度，使之不超过催化剂允许的最高使用温度，同时又要控制水气比，使之补加水蒸汽减少，还要在水蒸汽减少之后，抑制甲烷化反应。合理控制反应温度是变换反应安全稳定高效运行的关键。

传统的控制温度方法为：分段绝热反应--升温--移热降温模式，这种模式对于高CO%煤气变换有诸多缺点，如设备台数多，流程长，第一段易超温，催化剂易老化粉化。

现代变换反应热降温方法是：相变移热等温法。即在反应器催化剂床层中埋设许多水管，水吸收反应热汽化为水蒸汽，汽化潜热很大，汽化温度恒定，因此反应催化剂床层保持等温状态。