间接换热反应装置的制作方法

1.本实用新型属于化工技术领域，涉及一种间接换热反应装置。


背景技术：

2.在化工生产中很多化学反应的发生需要在相对较高温度下进行，所以，在反应前及反应过程需要维持相对较高温度的反应体系，保证反应的正常运行。目前，化学反应放热小的，高温体系主要采用绝热床来实现；化学反应放热大的，高温体系主要采用悬浮床，流化床等实现，但是现有的高温反应体系，存在以下问题：结构复杂，温度控制温差大，反应选择性差，产品杂质多，反应热回收热量不充分，造成热源浪费；反应体系对催化剂磨损大，影响催化剂的活性、寿命，降低催化效率，延长反应时间或使得反应不完全，选择性下降。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种间接换热反应装置，经过两种介质与反应介质间接换热，使得反应体系温度区间合理，提高催化剂催化效率，催化剂选择性，温度易于控制，上下温差小，实用性强，可广泛用于各化学高温反应体系中。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种间接换热反应装置，包括反应器、联合废锅以及开工加热器；所述反应器内分别设置并行的催化剂层和导热介质层；所述反应器上分别设置反应介质入口以及反应介质出口；所述反应介质入口经催化剂层与反应介质出口相连通；所述联合废锅与导热介质层之间形成回路；所述开工加热器分别与联合废锅和导热介质层相连通。
6.进一步的，所述联合废锅包括壳体以及置于壳体内的隔板；所述隔板将壳体分为左腔室和右腔室；所述左腔室与导热介质层之间形成回路；所述开工加热器与左腔室相连通；所述右腔室上分别设置与右腔室内部相连通的锅炉水入口、蒸汽出口以及排污口。
7.进一步的，所述左腔室内设置u形管；所述u形管两端分别通过隔板与右腔室相连。
8.进一步的，所述u形管为多根，且同向依次间隔排列。
9.进一步的，所述反应器为管壳式反应器和螺旋管式反应器。
10.进一步的，所述反应器为管壳式反应器时，所述反应器包括外壳以及置于外壳内的换热管；所述催化剂层置于换热管内；所述导热介质层置于空腔内；所述外壳与换热管之间形成空腔；所述反应介质入口以及反应介质出口分别置于换热管上；所述外壳分别与左腔室和开工加热器相连通。
11.进一步的，所述反应器为螺旋管反应器时，所述反应器包括外壳以及置于外壳内的螺旋管；所述催化剂层置于空腔内；所述导热介质层置于螺旋管内；所述外壳与螺旋管之间形成空腔；所述反应介质入口以及反应介质出口分别置于外壳上；所述螺旋管分别与左腔室和开工加热器相连通。
12.进一步的，所述间接换热反应装置还包括设置在开工加热器与导热介质层之间的开工循环泵。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1、本实用新型提供的换热反应系统，将反应器、联合废锅和开工加热器一体化，采用导热介质和锅炉水相结合，移去反应介质产生的反应热，实现反应温度均衡，且温度易于控制，上下温差小，实用性强，可广泛用于各化学高温反应体系中。
15.2、本实用新型中，经过两种介质与反应介质间接换热后，为反应器催化体系提供适应高温、均温的反应环境，保证催化剂活性，提高催化效率。
16.3、本实用新型中，联合废锅两侧的导热介质不同，将蒸汽开工阀以及液位计等安全附件置于联合废锅的右腔侧，安全可靠，保证系统顺利运行。
附图说明
17.图1为本实用新型提供的第一种实施方式结构示意图；
18.图2为本实用新型提供的第一种实施方式结构示意图；
19.其中：
20.1—反应器；2—联合废锅；3—开工加热器；4—开工循环泵。
具体实施方式
21.现结合附图以及实施例对本实用新型做详细的说明。
22.实施例
23.参见图1，本实施例提供的间接换热反应装置包括反应器1、联合废锅2以及开工加热器3。
24.本实施例中，反应器1为管壳式反应器。反应器1包括外壳以及置于外壳内的换热管；外壳与换热管之间形成空腔。换热管内设置催化剂层；空腔内设置导热介质层。反应器1换热管两端分别设置反应介质入口以及反应介质出口，反应介质入口置于换热管顶部；反应介质出口位于换热管底部。外壳上侧部(即导热介质层一端)经左腔室后分为两路，一路直接与外壳下侧部(即导热介质层另一端)相连；另一路经开工加热器3和开工循环泵4与外壳下侧部(即导热介质层另一端)相连通；反应介质入口经催化剂层与反应介质出口相连通；导热介质从空腔上端经联合废锅2左腔室后返回空腔下端，催化剂层在换热管内，且并行设置，导热介质在空腔内，流经催化剂层的反应介质与流经导热介质层的导热介质，其流向相反，实现热交换。
25.本实施例中，联合废锅2包括壳体以及置于壳体内的隔板；隔板将壳体分为左腔室和右腔室；左腔室和右腔室之间不连通，反应器1的外壳上部经左腔室与反应器1外壳下部相连通；开工加热器3分别与左腔室和反应器1外壳下部相连通；右腔室上分别设置与右腔室内部相连通的锅炉水入口、蒸汽出口以及排污口。左腔室内设置u形管，右腔室为空腔。
26.本实施例中，开工加热器3和开工循环泵4是在开停工循环补热或补冷用，装置正常开工后，可以将开工加热器3和开工循环泵4从装置切出去。
27.本实施例中，u形管为三根，且尺寸大小均不相同，安装时，u形管按照尺寸由小到大依次间隔排列放置，且u形口朝向相同，u形管的两端均与隔板相连。通过设置u形管能增大换热面，加快热量的循环。
28.本实施例中，右腔室上还设置开工阀。
29.在实施时，反应介质从换热管中从上自下流过，换热管内设置催化剂层，反应介质在催化剂作用下反应，并释放出大量的热量；空腔内设置导热介质层，导热介质为导热油之类的高沸点介质，导热介质从下向上流过空腔，导热介质层吸收催化剂层释放出的热量后进入联合废锅2的左腔室内，左腔室内的u形管，为u形换热管，能增大换热面，加快热循环，同时将热量传递给右腔室内，进入右腔室内的锅炉水换热升温，形成蒸汽从蒸汽出口排出联合废锅2，自身冷却后继续回到联合废锅2实现循环换热；或者可直接将排出的蒸汽利用，实现热量回收；节约热能资源；将反应产生的热量交换移走，使得反应介质的反应温度保持在催化剂所需的合适温度内，提高催化剂活性，加速催化反应进行，缩短反应时间。
30.实施例2
31.参见图2，与实施例1不同的是，反应器1为螺旋管反应器。反应器1包括外壳以及置于外壳内的螺旋管；外壳与螺旋管之间形成空腔；空腔内设置催化剂层；螺旋管内设置导热介质层；反应介质入口以及反应介质出口分别置于外壳上；螺旋管分别与左腔室和开工加热器相连通。反应器1的螺旋管上部(即导热介质层一端)经左腔室与反应器1螺旋管下部(即导热介质层另一端)相连通；开工加热器3分别与左腔室和反应器1螺旋管下部相连通。
32.本实施例中，反应介质入口经催化剂层与反应介质出口相连通；导热介质从螺旋管上端经联合废锅2左腔室后返回螺旋管下端，催化剂层置于空腔内，导热介质在螺旋管内，并行设置；流经催化剂层的反应介质与流经导热介质层的导热介质其流向相反，即反应介质从空腔内从上自下流过，导热介质从下向上流过螺旋管，反应介质在催化剂作用下反应，并释放出大量的热量被流过的导热介质吸收释放，进行热交换。
33.螺旋管内设置导热介质层，导热介质为导热油之类的高沸点介质，导热介质从下向上流过螺旋管，导热介质层吸收催化剂层释放出的热量后，导热介质进入联合废锅2的左腔室内，左腔室内的u形管，u形管为u形换热管，能增大换热面加快热循环，快速将热量传递给联合废锅2的右腔室内，而进入右腔室内的锅炉水换热升温，形成蒸汽从蒸汽出口排出联合废锅2，自身冷却后继续回到联合废锅2实现循环换热；或者可直接将排出的蒸汽利用，实现热量回收；节约热能资源；将反应产生的热量交换移走，使得反应介质的反应温度保持在催化剂所需的合适温度内，提高催化剂活性，加速催化反应进行，缩短反应时间。
34.本实用新型将反应器、联合废锅和开工加热器一体化，且联合废锅两侧导热介质不同，采用导热介质和锅炉水相结合移去反应介质产生的反应热，实现反应温度均衡，温度易于控制，温差小，催化剂使用周期长，实用性强，可广泛用于各化学高温反应体系中，反应效果好，产品质量好。