本發(fā)明涉及化工設(shè)備，具體涉及一種催化精餾反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，存在許多氣液通量大、固體顆粒為催化劑的氣液固三相反應(yīng)過(guò)程，如催化精餾、反應(yīng)物為低濃度氣體和液體的催化反應(yīng)等。該類反應(yīng)的典型裝置包括精餾段、反應(yīng)段、提餾段、塔頂冷卻回流和輕組份出料系統(tǒng)、塔釜再沸器和重組份出料系統(tǒng)。

2、其中專利申請(qǐng)?cn201910022679.7提供了一種醚化催化精餾模塊，由催化劑層與不銹鋼波紋板組交錯(cuò)排列構(gòu)成，所述的催化劑層的組成包括催化劑顆粒、填料片和不銹鋼絲網(wǎng)，其中的填料片為至少兩道并列的不銹鋼波紋板，催化劑顆粒填裝于不銹鋼波紋板的間隙空間，再由不銹鋼絲網(wǎng)包裹構(gòu)成；所述的不銹鋼波紋板，于波峰、波谷處制有若干導(dǎo)流窗。本技術(shù)方案有效的促進(jìn)液相表面更新和徑向分布均勻度，使氣液傳質(zhì)得到進(jìn)一步提高，且具有反應(yīng)段床層溫度易控，避免飛溫、操作彈性更大、操作負(fù)荷寬、方便裝卸、催化作用穩(wěn)定、催化劑磨損小、不漏劑、易于工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

3、專利申請(qǐng)?zhí)?cn201720676926.1提供了一種化學(xué)工程和催化蒸餾反應(yīng)工程的設(shè)備，特別是涉及一種催化精餾模塊。包括催化精餾單元，所述催化精餾單元包括多個(gè)不銹鋼容器和多個(gè)不銹鋼波紋填料，所述不銹鋼容器與所述不銹鋼波紋填料交替排布，所述每個(gè)不銹鋼容器內(nèi)均含有催化劑顆粒，所述催化劑顆粒的總裝填體積為所述催化蒸餾模塊總體積的10％-70％。本實(shí)用新型原則上既能保證催化劑的用量略高于達(dá)到目的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率所需的催化劑用量，此量通過(guò)催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)或簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，又能保證提供足夠大的空隙率以保證能適應(yīng)氣液兩相的通量要求。

4、但是現(xiàn)有技術(shù)中，催化精餾模塊通常為固定安裝在催化精餾塔體內(nèi)，其隨著汽體上升時(shí)，容易與反應(yīng)液之間存在較大的阻力，從而不便于汽液充分接觸，影響催化反應(yīng)效率的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種催化精餾反應(yīng)器，解決常規(guī)催化精餾反應(yīng)器的中汽液不便于充分接觸，影響催化反應(yīng)效率的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明技術(shù)方案之一，本發(fā)明提供了一種催化精餾反應(yīng)器，包括催化精餾塔體；所述催化精餾塔體包括精餾段、?反應(yīng)段、以及提餾段；其中在所述催化精餾塔體內(nèi)且位于所述?反應(yīng)段處設(shè)置有多層催化精餾單元；在所述催化精餾塔體內(nèi)還設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸，其中所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；

4、在所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置多個(gè)旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)；

5、其中在相鄰所述催化精餾單元之間預(yù)設(shè)有便于所述旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)擾流的預(yù)留腔。

6、進(jìn)一步的，所述催化精餾單元包括設(shè)置在所述催化精餾塔體?反應(yīng)段的上層催化精餾模塊和下層催化精餾模塊；

7、其中在所述上層催化精餾模塊的中心設(shè)置有開(kāi)口朝下的上層預(yù)留槽，在所述下層催化精餾模塊的中心開(kāi)設(shè)有與所述上層預(yù)留槽對(duì)齊的下層預(yù)留槽；

8、其中所述下層預(yù)留槽和所述上層預(yù)留槽組成用于所述旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的預(yù)留腔。

9、再進(jìn)一步的，所述上層催化精餾模塊與所述下層催化精餾模塊的結(jié)構(gòu)相同；

10、其中所述下層催化精餾模塊包括第一外框體、設(shè)置在所述第一外框體內(nèi)的蜂巢形多孔容器、位于所述下層預(yù)留槽內(nèi)壁的內(nèi)框體；其中在所述蜂巢形多孔容器的中心還設(shè)置有便于所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)的第二中心管。

11、再進(jìn)一步的，所述第一外框體為與所述催化精餾塔體內(nèi)壁適配的圓形框；

12、在所述蜂巢形多孔容器的徑向開(kāi)設(shè)有相互連通的微孔；

13、在所述蜂巢形多孔容器內(nèi)均勻間隔地填充有催化劑。

14、再進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)為設(shè)置在所述預(yù)留腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉；

15、所述旋轉(zhuǎn)葉的旋轉(zhuǎn)外徑小于所述下層預(yù)留槽的內(nèi)徑；

16、其中所述旋轉(zhuǎn)葉設(shè)計(jì)為向上送風(fēng)的傾斜角度。

17、所述電機(jī)設(shè)置在所述催化精餾塔體的頂部，并通過(guò)減速機(jī)與安裝在所述催化精餾塔體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；

18、所述電機(jī)為伺服電機(jī)。

19、本發(fā)明技術(shù)方案之二，本發(fā)明提供了一種催化精餾反應(yīng)器，包括催化精餾塔體；所述催化精餾塔體包括精餾段、?反應(yīng)段、以及提餾段；其中在所述催化精餾塔體內(nèi)且位于所述?反應(yīng)段處設(shè)置有多層催化精餾單元；

20、所述催化精餾單元包括縱向設(shè)置在所述催化精餾塔體?反應(yīng)段的多個(gè)固定型催化精餾模塊、與所述固定型催化精餾模塊配合使用的轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊；

21、在所述催化精餾塔體內(nèi)還設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸，其中所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；在所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊；

22、在所述固定型催化精餾模塊的底部開(kāi)設(shè)有一旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽，在所述旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽的頂部設(shè)置便于所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)的第三中心管；

23、其中在所述轉(zhuǎn)軸上且位于所述旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽內(nèi)設(shè)置有所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊。

24、再進(jìn)一步的，其中所述旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽為錐形槽結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊為與所述旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽適配的錐形結(jié)構(gòu)，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊與所述固定型催化精餾模塊預(yù)留有間隙。

25、再進(jìn)一步的，所述固定型催化精餾模塊包括第二外框體、設(shè)置在所述第二外框體內(nèi)的蜂巢形多孔容器；其中在所述蜂巢形多孔容器的中心豎向設(shè)置有第三中心管；所述蜂巢形多孔容器包括均勻布置的第一氣液傳質(zhì)孔；在相鄰固定間距的第一氣液傳質(zhì)孔內(nèi)分別填充有催化劑；

26、其中在所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊上均勻設(shè)置有第二氣液傳質(zhì)孔。

27、再進(jìn)一步的，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊上設(shè)置有增大擾流的三角形葉片。

28、所述電機(jī)設(shè)置在所述催化精餾塔體的頂部，并通過(guò)減速機(jī)與安裝在所述催化精餾塔體內(nèi)的轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接；

29、所述電機(jī)為伺服電機(jī)。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

31、本發(fā)明中在所述催化精餾塔體內(nèi)且位于所述?反應(yīng)段處安裝有多層催化精餾單元；并將所述催化精餾單元內(nèi)一是預(yù)留設(shè)計(jì)有預(yù)留腔，并在預(yù)留腔內(nèi)通過(guò)旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，從而提高預(yù)留腔內(nèi)氣液混合的效率；二是采用了互為配合的固定型催化精餾模塊和與所述固定型催化精餾模塊配合使用的轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊。此二者設(shè)計(jì)均可提高汽體向上輸送流速，增大汽液接觸效率，同時(shí)進(jìn)一步提高催化反應(yīng)的效率。

技術(shù)特征：

1.一種催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：包括催化精餾塔體（1）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：所述催化精餾單元包括設(shè)置在所述催化精餾塔體（1）?反應(yīng)段的上層催化精餾模塊（3）和下層催化精餾模塊（5）；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：所述上層催化精餾模塊（3）與所述下層催化精餾模塊（5）的結(jié)構(gòu)相同；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：所述第一外框體（501）為與所述催化精餾塔體（1）內(nèi)壁適配的圓形框；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)為設(shè)置在所述預(yù)留腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉（4）；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：所述催化精餾單元包括縱向設(shè)置在所述催化精餾塔體（1）?反應(yīng)段的多個(gè)固定型催化精餾模塊（6）、與所述固定型催化精餾模塊（6）配合使用的轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊（7）；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：其中所述旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽（604）為錐形槽結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊（7）為與所述旋轉(zhuǎn)預(yù)留槽（604）適配的錐形結(jié)構(gòu)，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊（7）與所述固定型催化精餾模塊（6）預(yù)留有間隙。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：所述固定型催化精餾模塊（6）包括第二外框體（601）、設(shè)置在所述第二外框體（601）內(nèi)的蜂巢形多孔容器；其中在所述蜂巢形多孔容器的中心豎向設(shè)置有第三中心管（603）；所述蜂巢形多孔容器包括均勻布置的第一氣液傳質(zhì)孔（602）；在相鄰固定間距的第一氣液傳質(zhì)孔（602）內(nèi)分別填充有催化劑（8）；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：在所述轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊（7）上設(shè)置有增大擾流的三角形葉片。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的催化精餾反應(yīng)器，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種催化精餾反應(yīng)器，主體為催化精餾塔體。催化精餾塔體包括精餾段、?反應(yīng)段、以及提餾段。在催化精餾塔體內(nèi)且位于?反應(yīng)段處設(shè)置有多層催化精餾單元，催化精餾塔體內(nèi)還設(shè)置有一轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明一是在多層精餾單元所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置多個(gè)特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)型催化精餾模塊。二是在所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)置多個(gè)專門設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)，并且在多層催化精餾單元內(nèi)預(yù)留設(shè)計(jì)有預(yù)留腔，旋轉(zhuǎn)擾流機(jī)構(gòu)在預(yù)留腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。此二設(shè)計(jì)發(fā)明均能起到提高預(yù)留腔內(nèi)氣液混合的效率；同時(shí)，便于提高汽體向上輸送流速，增大汽液接觸效率，從而進(jìn)一步提高催化反應(yīng)的效率。

技術(shù)研發(fā)人員：孟宇,劉小艷,馬良,馬亞軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：榆林學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29