[实用新型]板式反应器

说明书

本实用新型板式反应器是对现有化工企业所用反应设备的改进，是一种生产化工产品用的常压气相反应设备。

当前在化工工业中固定床反应器，普遍采用的是列管式，这种反应器虽然可以承受一定压力，但在常压下反应器压力已不是主要指标，这种反应器的关键问题是如何加大换热面积，增加催化剂的装填量，从而提高生产能力，但对列管式固定床反应器来说，在反应器体积不变的情况下，提高生产能力有一定困难，因为生产能力与反应器结构有直接关系；若用加大列管管径往来增大换热面积和增加催化剂的装填量时，会产生换热不均匀，导致管中心的原料气换热不良，产生副反应；若用减小列管管径尺寸、增加列管根数的方法来增大换热面积和增加催化剂的装填量时，加工也比较困难，在反应过程中，还会由于原料气分布不均匀，而降低催化剂的使用寿命。

本实用新型的目的是设计一种体积小、换热面积大、催化剂装填量多、高效的板式反应器。

本实用新型板式反应器是由原料气分配室和分配室下面的反应室组成，特点是在反应室内安装了板式反应体。

反应体是由多个催化床和多个换热腔连接而成。催化床是由两个换热面和两个连接面焊成的桶状结构，换热腔是将相邻两个催化床用与连接面一样宽度和材质的金属板焊成的桶状结构，催化床和换热腔的开口方向在空间基本垂直，在每个换热腔的中部装有隔板，将每个换热腔分成上下两部分。

催化床两个换热面的间距（即连接面宽度）和换热腔两个换热面（即相邻两个催化床的两个换热面）间距均为20－－25mm。

本反应器可用3－－5mm厚的金属板焊接而成，用3mm厚的白钢板为最佳。

本反应器的工作过程是：催化床内装填催化剂，原料由反应器入口经分配室进入催化床入口，发生反应产生的热量由相邻换热腔的热载体带走，热载体从换热腔上部吹入由下部流出，原料气和热载体的气流方向在空间基本垂直。

本实用新型板式反应器与列管式反应器比较有如下优点：

1、在反应器体积相同和原料气分布不变情况下，板式反应器可以增大换热面积1－－2倍，同时增加催化剂装填量1－－2倍，大大提高生产能力。

2、板式反应器是用金属板焊接而成，不需钻孔，加工简单、成本低。

3、板式反应器的催化床的放热中心距换热面较近，热载体通过换热腔阻力也较小，大大提高了换热效率，使催化床各部位温差不大，减少了副反应，也减少了未反应的单体。

图1是板式反应器的外形示意图。1为反应器入口，2为原料气分配室，3为反应室，4为反应体，5是换热腔隔板，A是原料气流向，B是热载体气体流向。

图2是反应体的结构示意图。6是催化床的开口，7是换热腔开口，8是换热面，9是连接面。

按上述设计方案制造了一台氯氰单体的聚合反应器，其体积为1.5m×1.5m×1m。经过几年来实用效果良好，可年产三聚氯氰800余吨，较同样体积的列管式聚合反应器多产三聚氯氰500多吨，大大提高了经济效益。