擴散器及固定床反應器制造技術

本發明專利技術涉及化工領域，并且公開了一種擴散器及一種固定床反應器，該擴散器包括：筒體，該筒體包括周壁，并且該筒體的頂部和底部分別設有氣液物料入口和氣液物料擴散口，所述筒體的底部開口以形成氣液物料擴散口；和導流部件，該導流部件設置在所述筒體內并包括第一導流件、第二導流件和多個擴散旋流板，所述第二導流件的中心設有導流開口，并且其外邊緣接合于所述筒體的內周壁上；所述第一導流件布置在所述第二導流件的上方并與所述氣液物料入口位置相對；所述擴散旋流板的頂端和底端分別連接所述第一導流件和第二導流件，多個所述擴散旋流板沿所述筒體的周向間隔布置。本發明專利技術的擴散器具有物料分配效果好、壓降小的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化工領域，具體地，涉及一種擴散器。此外，本專利技術還涉及一種固定床反應器。
技術介紹
目前石油化工領域中許多催化反應都采用帶有若干間隔固體顆粒床層的反應器進行(例如加氫裂化、加氫精制等裝置)。通常，在這種反應器入口處設有擴散器以消除或減緩高流速的物料帶來的動量沖擊，并對氣體和液體進行預混合分散?！吨袊鵁捰图夹g》(侯芙生主編，2011年出版，第401頁)中提到了擴散器的作用：置于反應器頂部，起預分配的作用，防止物料直接沖擊氣液分配盤，影響分配效果。當反應物料進入擴散器后，通過錐筒兩側的槽孔，進入上、下兩層水平孔板，然后濺落到下部的頂層氣液分配盤上。美國專利US4579647提出一種帶有氣相導流孔和液相分布管的結構。該結構包括側面設有開孔的筒體和位于底部的布液管，布液管上設有不同長短的流通支管，支管上設有開孔。氣液物料進入設備后，液相向下流入布液管進行分配，氣相則經由筒體側面開孔流出。這種結構的不足在于氣液兩相物料基本不發生混合，且對于液相來說由于流道分支較多、流道軌跡較長，液相在反應器橫截面上均勻分配時，會產生較高的壓降，帶來額外的能耗。公告號為CN100340331C的專利公開了一種帶有內外錐筒的擴散器。該結構包括筒體、底板、外錐筒、蓋板和內錐筒，其中蓋板和底板起到減緩流體沖力的作用，內錐筒用于引導氣相物料流通，外錐筒用于引導液相物料流通。該擴散器雖然能夠使氣液物料產生一定混合，但由于內外錐筒間的液相物料流道被完全液封，出口界面較小，因此存在壓降大、物料噴灑角度小的問題。公告號為CN201832616U的專利公開一種反應器入口預處理器。該處理器的圓柱形筒體下方設有兩側圓形碎流板，碎流板上設有圓形開孔。圓柱形筒體內部設有帶有頂蓋板的截錐形筒體，截錐形筒體設有2個對稱開槽。當氣液物料進入該擴散器后，由于液相的分配情況受氣速影響較大，因此容易發生偏流。有鑒于此，需要提供一種物料分配效果好、壓降小的擴散器。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種擴散器，該擴散器具有物料分配效果好、壓降小的優點。此外，本專利技術所要解決的另一個技術問題是提供一種固定床反應器，該固定床反應器的擴散器具有物料分配效果好、壓降小的優點。為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種擴散器，該擴散器包括：筒體，該筒體包括周壁，并且該筒體的頂部和底部分別設有氣液物料入口和氣液物料擴散口；和導流部件，該導流部件設置在所述筒體內并包括第一導流件、第二導流件和多個擴散旋流板，所述第二導流件設置在所述筒體的底部，所述第二導流件的中心設有導流開口，并且其外邊緣接合于所述筒體的內周壁上；所述第一導流件布置在所述第二導流件的上方并與所述氣液物料入口位置相對，所述第一導流件的外邊緣與所述筒體的內周壁之間具有間隙；所述擴散旋流板的頂端和底端分別連接所述第一導流件和第二導流件，多個所述擴散旋流板沿所述筒體的周向間隔布置；其中，從氣液物料入口進入的氣液物料經由所述第一導流件導流至所述筒體的內周壁，并通過所述擴散旋流板后形成為旋流，該旋流從第二導流件的導流開口和所述氣液物料擴散口向下流出。優選地，各個所述擴散旋流板均具有在所述筒體的徑向方向上的外端和內端，并且從各個所述擴散旋流板的外端到其內端的布置方向相對于所述筒體的徑向方向朝向逆時針方向傾斜布置。優選地，所述導流部件還包括多個設置于所述第一導流件上的導流旋流板，該導流旋流板沿所述筒體的周向間隔布置。優選地，各個所述導流旋流板均具有在所述筒體的徑向方向上的外端和內端，并且從各個所述導流旋流板的外端到其內端的布置方向相對于所述筒體的徑向方向朝向順時針方向傾斜布置。優選地，所述第一導流件形成為圓形板件，所述氣液物料入口和所述導流開口均形成為圓形開口，所述第一導流件、所述氣液物料入口與所述導流開口同軸設置，且所述第一導流件的截面積均大于所述氣液物料入口與所述導流開口各自的面積。優選地，所述第二導流件形成為圓環板件。優選地，所述擴散旋流板為梯形板、矩形板或者圓弧板。此外，在上述擴散器的基礎之上，本專利技術還提供一種固定床反應器，包括反應器本體和本專利技術的擴散器，該擴散器設置于所述反應器本體的入口處。通過上述技術方案，本專利技術的擴散器能夠將進入筒體的氣液物料導向筒體內壁，然后通過多個擴散旋流板的旋流作用對氣液物料進行預混和分散。與此同時，本專利技術的擴散器還具有結構簡單，壓降小的優點，適合用于固定床加氫反應器中氣液物料在入口處的預混和分散。此外，本專利技術的固定床反應器，由于包括本專利技術的擴散器，因此其同樣具有以上優點。本專利技術的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明附圖是用來提供對本專利技術的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本專利技術，但并不構成對本專利技術的限制。在附圖中：圖1是根據本專利技術的具體實施方式的擴散器的結構示意圖；圖2是圖1中的擴散器的剖視圖；圖3是圖2中沿A-A截面的剖視圖；圖4是根據本專利技術的另一種具體實施方式的擴散旋流板的剖視圖；圖5是根據本專利技術的另一種具體實施方式的擴散器的剖視圖；圖6是圖5中的擴散器的結構示意圖；圖7是沿圖5中的A-A的剖視圖；圖8是沿圖5中的B-B的剖視圖；圖9顯示的是本專利技術的擴散器與公告號為CN201832616U的專利的反應器入口預處理器的分配均勻性冷態模型試驗(其中流量值的單位為mL/min)；圖10顯示的是本專利技術的擴散器與公告號為CN201832616U的專利的反應器入口預處理器的壓降值冷態模型試驗(其中流量值的單位為mL/min，壓降值的單位為kPa)。附圖標記說明1、筒體2、第一導流件3、第二導流件4、擴散旋流板5、導流旋流板具體實施方式以下結合附圖對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。本專利技術提供一種擴散器，具體地，如圖1至圖8所示，該擴散器包括：筒體1，該筒體1包括周壁和頂壁，該頂壁設有氣液物料入口，所述筒體1的底部開口以形成氣液物料擴散口；和導流部件，該導流部件設置在所述筒體內并包括第一導流件2、第二導流件3和多個擴散旋流板4，所述第二導流件3設置在所述筒體1的底部，所述第二導流件3的中心設有導流開口，并且其外邊緣接合于所述筒體1的內周壁上；所述第一導流件2布置在所述第二導流件3的上方并與所述氣液物料入口位置相對，所述第一導流件2的外邊緣與所述筒體1的內周壁之間具有間隙；所述擴散旋流板4的頂端和底端分別連接所述第一導流件2和第二導流件3，多個所述擴散旋流板4沿所述筒體1的周向間隔布置；其中，從氣液物料入口進入的氣液物料經由所述第一導流件2導流至所述筒體1的內周壁，并通過所述擴散旋流板4后形成為旋流，該旋流從第二導流件3的導流開口和所述氣液物料擴散口向下流出。需要說明的是，筒體1、第一導流件2、第二導流件3和多個擴散旋流板4的具體結構形式可以根據需要設置，這些均屬于本專利技術的技術構思范圍之內。具體地，第一導流件2可以形成為圓錐形件或者圓形平板件，第二導流件3可以形成為環形平板件或者倒置的圓環錐形件，所述擴散旋流板4為梯形板、矩形板或者圓弧板(優選為圓弧板)。通過上述技術方案，本專利技術的擴散器能夠將進入筒體1的氣液物本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種擴散器，其特征在于，該擴散器包括：筒體(1)，該筒體(1)包括周壁，并且該筒體(1)的頂部和底部分別設有氣液物料入口和氣液物料擴散口；和導流部件，該導流部件設置在所述筒體內并包括第一導流件(2)、第二導流件(3)和多個擴散旋流板(4)，所述第二導流件(3)設置在所述筒體(1)的底部，所述第二導流件(3)的中心設有導流開口，并且其外邊緣接合于所述筒體(1)的內周壁上；所述第一導流件(2)布置在所述第二導流件(3)的上方并與所述氣液物料入口位置相對，所述第一導流件(2)的外邊緣與所述筒體(1)的內周壁之間具有間隙；所述擴散旋流板(4)的頂端和底端分別連接所述第一導流件(2)和第二導流件(3)，多個所述擴散旋流板(4)沿所述筒體(1)的周向間隔布置；其中，從氣液物料入口進入的氣液物料經由所述第一導流件(2)導流至所述筒體(1)的內周壁，并通過所述擴散旋流板(4)后形成為旋流，該旋流從第二導流件(3)的導流開口和所述氣液物料擴散口向下流出。

【技術特征摘要】
1.一種擴散器，其特征在于，該擴散器包括：筒體(1)，該筒體(1)包括周壁，并且該筒體(1)的頂部和底部分別設有氣液物料入口和氣液物料擴散口；和導流部件，該導流部件設置在所述筒體內并包括第一導流件(2)、第二導流件(3)和多個擴散旋流板(4)，所述第二導流件(3)設置在所述筒體(1)的底部，所述第二導流件(3)的中心設有導流開口，并且其外邊緣接合于所述筒體(1)的內周壁上；所述第一導流件(2)布置在所述第二導流件(3)的上方并與所述氣液物料入口位置相對，所述第一導流件(2)的外邊緣與所述筒體(1)的內周壁之間具有間隙；所述擴散旋流板(4)的頂端和底端分別連接所述第一導流件(2)和第二導流件(3)，多個所述擴散旋流板(4)沿所述筒體(1)的周向間隔布置；其中，從氣液物料入口進入的氣液物料經由所述第一導流件(2)導流至所述筒體(1)的內周壁，并通過所述擴散旋流板(4)后形成為旋流，該旋流從第二導流件(3)的導流開口和所述氣液物料擴散口向下流出。2.根據權利要求1所述的擴散器，其特征在于，各個所述擴散旋流板(4)均具有在所述筒體(1)的徑向方向上的外端和內端，并且從各個所述擴散旋流板(4)的外端到其內端的布置方向相對于所述筒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王璐璐，王少兵，張占柱，毛俊義，常志剛，陳鳳鳴，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11