專利名稱：氣體分布器及氣-液-固三相反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及三相反應器的結構技木， 尤其涉及一種氣體分布器及氣-液-固三相反應器。
背景技術：
我國的煤炭資源相對豐富，而天然氣和石油較缺乏。上世紀初，德國科學家FransFischer等人發現了費托合成(Fischer-Tropsch Sythesis,以下簡稱F-T合成)反應，為煤基合成烴類物質開辟了廣闊的前景。F-T合成反應是以合成氣體為原料，在催化劑和適當反應條件下，合成以石蠟脛為主的液體燃料的エ藝過程。從上世紀到現在，F-T合成反應有了飛速發展。氣-液-固反應器用于實現F-T合成反應，反應器中最關鍵的部件是設置在床體下部的氣體分布器。床體的底部開設有主進氣ロ，原料氣經由主進氣ロ，進入到床體底部，再經由氣體分布器進入到反應器內的漿狀液固溶液中。現有的氣體分布器的安裝示意圖參見圖I。現有的氣體分布器包括氣體分布管1，氣體分布器本體I為環狀結構，其上開設有多個進氣孔O圖未示出)，進氣孔的尺寸為Φ5-Φ8。氣體分布管I放置在反應器封頭21上，與進氣孔連通。現有技術至少存在以下問題在使用過程中，因故障停車后，氣體分布器的進氣中斷，床層中的漿液及催化劑顆粒從分布器的開孔返流入分布管，在管中集聚。再開車時，進入的原料氣在催化劑作用下，在氣體分布管發生劇烈反應，使催化劑燒結，被迫使反應器停車進行大檢修。
實用新型內容本實用新型提供一種氣體分布器及氣-液-固三相反應器，用以優化現有的氣體分布器結構，減少氣體分布器被堵塞的幾率。本實用新型提供了一種氣體分布器，包括連通設置的氣體分布器本體和氣體分布管，其中，還包括升降錐，所述氣體分布器本體的底部開設有通孔，所述升降錐設置在所述氣體分布器本體內部，且活動封堵在所述通孔處；升降桿，所述升降錐和升降桿轉動連接，且轉動軸與升降桿的方向平行，所述升降桿的升降運動帶動所述升降錐相對于通孔升降運動，以開啟或關閉所述升降錐與所述氣體分布器本體之間的間隙。如上所述的氣體分布器，優選的是所述升降錐包括錐形部和直筒部，所述錐形部的錐尖端封閉且朝上設置，所述錐形部的錐底端為開ロ，所述直筒部的尺寸與所述錐形部的開ロ尺寸匹配且兩者固定連接，所述直筒部遠離所述錐形部的側壁上開設有數個光孔，所述光孔的軸線與直筒部的徑向之間為銳角。如上所述的氣體分布器，優選的是[0012]所述分布器本體包括連通的錐體和接管，所述接管設置在所述錐體下方，形成所述通孔，所述升降桿穿設在所述接管中；所述錐體上開設有進氣孔，所述氣體分布管固定設置在所述錐體的內表面上，且與所述進氣孔連通，所述接管用于與氣-液-固三相反應器的床體固定。如上所述的氣體分布器，優選的是所述氣體分布管由不銹鋼金屬絲繞制而成。如上所述的氣體分布器，優選的是所述氣體分布管的中軸線平行于所述錐體的中軸線，或垂直于所述錐體的內表面。如上所述的氣體分布器，優選的是還包括襯筒，所述襯筒滑設在所述接管的內壁上，所述接管靠近所述錐體的端部設置有凸塊，所述凸塊用于密封所述襯筒的端面。如上所述的氣體分布器，優選的是還包括密封填料筒，所述密封填料筒固定設置在所述襯筒遠離所述錐體的端部，所述升降桿伸出所述密封填料筒。如上任一所述的氣體分布器，優選的是所述氣體分布器本體的上部邊緣處為波形結構。如上任一所述的氣體分布器，優選的是所述襯筒的側壁上連接有排放管，伸出所述接管的側壁，連通所述襯筒的內部。如上任一所述的氣體分布器，優選的是所述氣體分布管的直徑為25_65mm,長度為100-250mm。本實用新型還提供一種氣-液-固三相反應器，至少包括床體，所述床體上開設有主進氣ロ，其中還包括本實用新型任一所述的氣體分布器，所述氣體分布器的分布器本體位于所述床體底部，且所述分布器本體的上部邊緣切線方向與所述床體的內表面夾角為30。-45° ;所述床體設置有接管孔，所述氣體分布器的升降桿伸出所述接管孔。如上所述的氣-液-固三相反應器,優選的是所述主進氣ロ開設在所述床體的底部，且所述主進氣ロ位于所述床體內部的ー側
設有均氣罩。本實用新型提供的氣體分布器及氣-液-固三相反應器，氣體分布管布置在分布器本體上，且設置了升降錐和升降桿，停車時首先用手輪將升降錐向下壓緊，以防止漿狀溶液從通孔流出，然后關閉沖洗氣。正常使用時，先向分布器本體中注入沖洗氣體，然后抬升升降桿，使升降錐處于向上，離開分布器本體，沖洗氣體從縫隙吹出，可沖刷分布器本體內表面，防止沉積。
圖I為現有的氣體分布器的安裝示意圖。圖2a為本實用新型實施例一提供的氣體分布器的結構示意圖。[0035]圖2b為本實用新型實施例一提供的氣體分布器的升降錐結構示意圖。圖2c為圖2b的A向示意圖。圖3a為本實用新型實施例ニ提供的氣體分布器的結構示意圖。圖3b為圖3a的B局部放大示意圖。圖4a為本實用新型實施例三提供的氣-液-固三相反應器的結構示意圖。圖4b為圖4a的俯視示意圖。附圖標記I-氣體分布管；21-反應器封頭；4-氣體分布器本體； 5-氣體分布管；6-升降錐；7-升降桿；41-通孔；9-密封填料筒； 61-錐形部；62-直筒部；63-光孔；8_襯筒；81-凸塊；9-密封填料筒 82-排放管；83-沖洗氣體入ロ管；84-人孔；10-床體；11-主進氣ロ；12-接管孔；13-均氣罩；42-進氣孔；47-錐體；48-接管。
具體實施方式
圖2a為本實用新型實施例一提供的氣體分布器的結構示意圖，圖2b為本實用新型實施例一提供的氣體分布器的升降錐結構示意圖，圖2c為圖2b的A向示意圖。本實用新型實施例一提供一種氣體分布器，用于安裝在氣-液-固三相反應器底部。參見圖2a，本實用新型實施例一提供一種氣體分布器，包括連通設置的氣體分布器本體4和氣體分布管5，其中還包括升降錐6和升降桿7，氣體分布器本體4的底部開設有通孔41，升降錐6設置在氣體分布器本體4內部，且活動封堵在通孔41處；升降錐6和升降桿7轉動連接，且轉動軸與升降桿7的方向平行，升降桿7的升降運動帶動升降錐6相對于通孔41升降運動，以開啟或關閉升降錐6與氣體分布器本體4之間的間隙。升降錐和升降桿之間轉動連接的實現方式有多種，比如軸孔配合等，升降桿和升降錐之間應有限位裝置，比如凸塊等，使得兩者在升降桿的長度方向的相對位移能夠得到限制，不至于太大。氣體分布器本體可以采用現有碗型結構，亦可根據實際需要進行設計，一般而言，安裝完成后，氣體分布器本體呈現為兩側高，中間低的狀態。上述結構的氣體分布器，設置了升降錐和升降桿，停車時首先用手輪將升降錐向下壓緊，以防止漿狀溶液從通孔流出，然后關閉沖洗氣。正常使用時，先向分布器本體中注入沖洗氣體，然后抬升升降桿，使升降錐處于自由狀態，沖洗氣體從縫隙吹出，可沖刷分布器本體面，防止沉積。另外，升降錐和升降桿轉動連接，升降錐在受到端部切向沖洗氣產生的周向力的作用下，發生轉動，升降錐轉動后，可以起到攪動升降錐附近的區域漿液的作用。具體來說，在氣-液-固三相反應器上使用時，升降錐受到的外界施加的周向力主要由氣體產生的切向力施加。參見圖2b和圖2c，升降錐的優選實現方式為升降錐6包括錐形部61和直筒部62，錐形部61的錐尖端封閉且朝上設置，錐形部61的錐底端為開ロ，直筒部62的尺寸與錐形部61的開ロ尺寸匹配且兩者固定連接，直筒部62遠離錐形部61的側壁上開設有數個光孔63，光孔63的軸線與直筒部的徑向之間為銳角。[0053]在直筒部的筒壁上開設有數個光孔，光孔的軸線與直筒部的徑向之間為銳角，光孔呈分散狀，氣體進入升降錐內后，從光孔中噴射而出，借助氣流的反作用力以推動升降錐旋轉，從而起到攪動升降錐附近的區域漿液作用。參見圖2a，氣體分布器本體的優選實現方式為氣體分布器本體4包括連通的錐體47和接管48，接管48設置在錐體47下方，形成通孔41，升降桿7穿設在接管48中；錐體47上開設有進氣孔42，氣體分布管5固定設置在錐體47的內表面上，且與進氣孔42連通，接管48用于與氣-液-固三 相反應器的床體固定。錐體制造簡單，且便于根據實際需求設計錐體的錐頂角度。氣體分布管的優選實現方式為氣體分布管5由不銹鋼金屬絲繞制而成。不銹鋼金屬絲繞制成的氣體分布管，間隙小且均勻密布，能有效阻擋大于30微米的固體顆粒，防止堵塞，很適用于氣-液-固三相反應器的エ況。實際應用中，氣體分布管5的中軸線平行于錐體47的中軸線，或垂直于錐體47的內表面。氣體分布管的這兩者布置方式都可以提高從氣體分布管中出來的原料氣的均勻性，以保證原料氣更均勻地與漿狀溶液反應，從而提高合成效率。在本實施例中，是以氣體分布管的中軸線平行于錐體的中軸線為例進行的示意。實際應用中，根據三相反應器尺寸的不同，氣體分布管的數量從幾十個到上千個不等。在本實施例中，氣體分布管5的直徑為25mm-65mm,高度為100mm-250mm。這種型
號氣體分布管的通氣效率能夠滿足要求。本實施例一提供的氣體分布器，便于進行清洗，且選用不銹鋼金屬絲繞制而成氣體分布管，原料氣從氣體分布管的各個方向的縫隙中出來，改善了原料氣輸送的均勻性。在升降錐直筒部的筒壁上開設有數個切向光孔，清洗氣通入后，氣體切向噴出，切向噴出的氣體可以吹掃錐體表面的固體沉降顆粒，同時能帶動升降錐旋轉，從而產生攪動，可以防止顆粒沉降。圖3a為本實用新型實施例ニ提供的氣體分布器的結構示意圖，圖3b為圖3a的B局部放大示意圖。本實用新型實施例ニ在實施例一的技術方案基礎之上，優選的是，氣體分布器還包括襯筒8，襯筒8滑設在接管48的內壁上，接管48靠近錐體47的端部設置有凸塊81，凸塊81用于密封襯筒8的端面。凸塊用于密封襯筒端面及升降錐直筒部端面的光孔，免于反應器中的固體顆粒進入襯筒外壁導致襯套不能滑動和漿液進入下部的填料中。沒有設置襯筒時，為了保證升降錐封堵效果且便于將升降錐取出，升降錐的尺寸應盡量接近通孔尺寸，或是在升降錐的邊緣處設置塑性物。設置襯筒后，升降錐和尺寸需與襯筒的尺寸匹配即可，這樣便于在停車后將升降錐取出氣體分布器本體外，此時氣體分布器本體上的通孔可變為檢修孔。為了保證漿狀溶液不從襯筒和升降桿之間的縫隙流出，更進一歩地，氣體分布器還包括密封填料筒9，密封填料筒9固定設置在襯筒8遠離錐體47的端部，升降桿7伸出密封填料筒9。實際應用中，由于氣-液-固三相反應器的內部溫度較高，為了補償氣體分布器的熱脹冷縮，進ー步地，氣體分布器本體的上部邊緣處為波形結構10。更進ー步地，襯筒8的側壁上開設有排放管82，伸出接管48的側壁，連通襯筒8的內部。此處還設置了沖洗氣體入口管83設置排放管82以便于排除污潰，設置沖洗氣體入ロ管83以便于通過沖洗氣體。此處在密封填料筒底部用法蘭，形成人孔84。本實施例中根據實際需要以同時設置沖洗氣體入口管、排放管和人孔為例進行的示意。設置沖洗氣體入口管后，可以直接從沖洗氣體入口管中通入沖洗氣體，増加了清洗操作的便利性。排放管的位置可以高于或低于沖洗氣體入口管，較宜的是低于沖洗氣體入口管。設置人孔可以増加檢修的便利性。本實用新型實施例ニ提供的氣體分布器，不僅便于清洗，還便于排污，且操作簡單，節省了人力物力。圖4a為本實用新型實施例三提供的氣-液-固三相反應器的結構示意圖，圖4b為圖4a的俯視示意圖。本實用新型實施例三提供ー種氣-液-固三相反應器，至少包括床體10，床體10上開設有主進氣ロ 11，氣體分布器的分布器本體4位于床體10底部，且氣體分布器本體4的上部邊緣切線方向與床體10的內表面夾角為30° -45°，床體10設置有接管孔12,氣體分布器的升降桿7伸出接管孔12。 分布器本體的上部邊緣切線方向與床體的內表面夾角α為30° _45° ,有利于原料氣及時向氣體分布管中輸送。本實用新型實施例提供的氣-液-固三相反應器，在不改變氣體分布器設置位置的前提下，實現了方便地清洗氣體分布器，且氣體分布器結構緊湊，功能可靠。實際應用中，床體底部也可以開設排放ロ以便于排污。可選地，主進氣ロ 11開設在床體10的底部，主進氣ロ 11位于床體10內部的ー側上罩設有均氣罩13。設置均氣罩13是為了使從主進氣ロ 11輸送進來的原料氣更加均勻地進入氣體分布器的氣體分布管。另外，主進氣ロ的數量一般為1-4個。主進氣ロ的數量決定了原料氣輸送至床體底部的速率，主進氣ロ輸入的氣體速率應與氣體分布器向漿狀溶液中輸送的氣體速率匹配，以保證生產的安全性。本實施例以設置了 4個主進氣ロ為例。實際應用中，為檢修方便，在密封填料筒9遠離床體10的端部可以開設人孔84。本實用新型實施例三提供的氣-液-固三相反應器，具有本實用新型任意實施例提供的氣體分布器，使得氣體分布器的清洗變得便利，且氣體分布器輸出的原料氣更加均勻，提高了氣-液-固三相反應器的合成效果。下面將根據實際エ況的不同，分類介紹使用本實施例三提供的氣-液-固三相反應器的過程，以在升降錐遠離錐體的端部設置有手輪為例。原始開車或大檢修后開車后的操作過程升降錐用手輪向下壓緊；導入沖洗氣和原料氣；注入漿液；轉動手輪使升降錐向上，離開襯筒端面，處于自由位；轉入正常開車程序。若出現事故停車，循環機因故跳車，原料氣突然中斷，此時操作過程如下立即用手輪將升降錐向下壓緊；排掉從分布管中漏出的液體；排出故障后，再開循環機；投入反吹氣及原料氣；轉動手輪使升降錐向上，離開襯筒端面，處于自由位，轉入正常開車。若計劃停車，此時操作過程為用手輪將升降錐向下壓緊；將塔內漿液排空；停循環機，停原料氣及沖洗氣；進入維修程序。本實用新型實施例三提供的氣-液-固三相反應器，具有本實用新型任意實施例提供的氣體分布器，使得氣體分布器不易被漿液堵塞，維護方便，清洗便利且氣體分布器輸出的原料氣更加均勻，提高了氣-液-固三相反應器的合成效果，且可有效防止漿液堵塞，分氣均勻。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求1.一種氣體分布器，包括連通設置的氣體分布器本體和氣體分布管，其特征在于，還包括 升降錐，所述氣體分布器本體的底部開設有通孔，所述升降錐設置在所述氣體分布器本體內部，且活動封堵在所述通孔處； 升降桿，所述升降錐和升降桿轉動連接，且轉動軸與所述升降桿的方向平行，所述升降桿的升降運動帶動所述升降錐相對于通孔升降運動，以開啟或關閉所述升降錐與所述氣體分布器本體之間的間隙。
2.根據權利要求I所述的氣體分布器，其特征在于 所述升降錐包括錐形部和直筒部，所述錐形部的錐尖端封閉且朝上設置，所述錐形部的錐底端為開ロ，所述直筒部的尺寸與所述錐形部的開ロ尺寸匹配且兩者固定連接，所述 直筒部遠離所述錐形部的側壁上開設有數個通孔，通孔的軸線與直筒部的徑向之間為銳角。
3.根據權利要求I所述的氣體分布器，其特征在于 所述分布器本體包括連通的錐體和接管，所述接管設置在所述錐體下方，形成所述通孔，所述升降桿穿設在所述接管中；所述錐體上開設有進氣孔，所述氣體分布管固定設置在所述錐體的內表面上，且與所述進氣孔連通，所述接管用于與氣-液-固三相反應器的床體固定。
4.根據權利要求I所述的氣體分布器，其特征在于 所述氣體分布管由不銹鋼金屬絲繞制而成。
5.根據權利要求3所述的氣體分布器，其特征在于 所述氣體分布管的中軸線平行于所述錐體的中軸線，或垂直于所述錐體的內表面。
6.根據權利要求3所述的氣體分布器，其特征在于 還包括襯筒，所述襯筒滑設在所述接管的內壁上，所述接管靠近所述錐體的端部設置有凸塊，所述凸塊用于密封所述襯筒的端面。
7.根據權利要求6所述的氣體分布器，其特征在干 還包括密封填料筒，所述密封填料筒固定設置在所述襯筒遠離所述錐體的端部，所述升降桿伸出所述密封填料筒。
8.根據權利要求1-7任一所述的氣體分布器,其特征在于 所述氣體分布器本體的上部邊緣處為波形結構。
9.根據權利要求1-7任一所述的氣體分布器,其特征在于 所述襯筒的側壁上連接有排放管，伸出所述接管的側壁，連通所述襯筒的內部。
10.根據權利要求1-7任一所述的氣體分布器,其特征在于 所述氣體分布管的直徑為25-65mm，長度為100-250mm。
11.一種氣-液-固三相反應器，至少包括床體，所述床體上開設有主進氣ロ，其特征在于 還包括權利要求1-10任一所述的氣體分布器，所述氣體分布器的分布器本體位于所述床體底部，且所述分布器本體的上部邊緣切線方向與所述床體的內表面夾角為30。-45° ; 所述床體設置有接管孔，所述氣體分布器的升降桿伸出所述接管孔。
12.根據權利要求11所述的氣-液-固三相反應器，其特征在于 所述主進氣ロ開設在所述床體的底部，且所述主進氣ロ位于所述床體內部的一側設有均氣罩。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體分布器及氣-液-固三相反應器，其中氣體分布器包括連通設置的氣體分布器本體和氣體分布管，其中還包括升降錐，所述氣體分布器本體的底部開設有通孔，所述升降錐設置在所述氣體分布器本體內部，且活動封堵在所述通孔處；升降桿，所述升降錐和升降桿轉動連接，且轉動軸與升降桿的方向平行，所述升降桿的升降運動帶動所述升降錐相對于通孔升降運動，以開啟或關閉所述升降錐與所述氣體分布器本體之間的間隙。本實用新型提供的氣體分布器及氣-液-固三相反應器，優化了現有氣體分布器結構，分布均勻，不易堵塞且清洗便利，操作簡單。
文檔編號B01J8/00GK202478904SQ20122006259
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月24日 優先權日2012年2月24日
發明者劉小可 申請人:劉小可