[发明专利]一种浆态床反应器及其应用

说明书

本申请公开了一种浆态床反应器，包括筒状反应器主体和控温内循环筒；反应器主体的下段设有第一变径口，第一变径口的内径沿第一轴向方向由上至下逐渐减小；控温内循环筒沿第一轴向方向固定在反应器主体的空腔中，控温内循环筒与反应器主体在第一轴向方向上连通，控温内循环筒的下端位于第一变径口的空腔内；控温内循环筒上段设有第二变径口，第二变径口的内径沿第一轴向方向由下至上逐渐增加；其中，第一轴向方向为反应器主体的轴向方向。该反应器通过设置控温内循环筒，使得催化剂产生了循环流动，改善了与反应物的接触效果，使反应物与催化剂的接触更加充分、均匀，提高了加氢工作液的收率并且改善了加氢选择性，提高了产能。

技术领域

本申请涉及一种浆态床反应器及其应用，属于化工设备技术领域。

背景技术

利用蒽醌法制备过氧化氢时，蒽醌加氢是整个生产过程的关键步骤，直接影响过氧化氢的浓度和质量。目前蒽醌加氢反应的操作单元主要为滴流床和浆态床两大类。

在浆态床进行蒽醌加氢反应时，催化剂悬浮在流体中，随流体一同运动。如专利CN1817838中提供了一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化工艺，采用上部具有放大段的空塔氢化反应器，工作液和氢气以一定速度向上运动，使粉体催化剂悬浮于塔体中通过自由接触完成氢化反应，催化剂一部分自由沉降，另一部分则与剩余未反应的氢气和氢化液一并进入气液分离器中进行分离，该气液分离器位于反应器的外部。

催化剂在反应器中的流动方向是不可控的，由流体(包括液相和气相)的运动而决定，导致催化剂可能与一些流体接触时间过长，而与另外一些流体接触时间过短，因此催化剂与液相和气相的接触效果并不理想，使得氢蒽醌的收率和加氢选择性较差，降低了产能。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种浆态床反应器，该反应器通过设置控温内循环筒，使得催化剂产生了循环流动，改善了与反应物的接触效果，使反应物与催化剂的接触更加充分、均匀，提高了加氢工作液的收率并且改善了加氢选择性，提高了产能。

本申请所提供的一种浆态床反应器，包括筒状反应器主体和控温内循环筒；

所述反应器主体的下段设有第一变径口，所述第一变径口的内径沿第一轴向方向由上至下逐渐减小；

所述控温内循环筒沿所述第一轴向方向固定在所述反应器主体的空腔中，所述控温内循环筒与所述反应器主体在所述第一轴向方向上连通，所述控温内循环筒的下端位于所述第一变径口的空腔内；

所述控温内循环筒上段设有第二变径口，所述第二变径口的内径沿所述第一轴向方向由下至上逐渐增加；

其中，所述第一轴向方向为所述反应器主体的轴向方向。

可选地，所述控温内循环筒的内径大于或者等于所述第一变径口小径端的内径。

可选地，所述控温内循环筒的内径与所述反应器主体的内径比为1：1.05～1.4。

可选地，所述反应器主体的高径比为5～50：1，所述第一变径口与所述第一轴向方向的夹角为30～70°。

可选地，所述控温内循环筒包括内筒壁、外筒壁以及位于所述内筒壁和外筒壁之间的环空储水腔，所述外筒壁上开设有进水口和出水口。

可选地，还包括预混进料装置，所述预混进料装置位于所述反应器主体的第一变径口的下方且与所述反应器主体连通。

可选地，所述预混进料装置包括壳体、分布器、下管板以及多根膜管；

所述分布器位于所述壳体与所述第一变径口小径端的连接处；

所述壳体的底壁设有气体进口，所述壳体的侧壁设有液体进口；

所述下管板固定在所述壳体的内腔中且位于所述液体进口的下方，所述下管板中设有多条与所述膜管连通的气体通道；