一種石英反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種石英反應器，該反應器包括：石英反應器主體，用于向所述石英反應器主體提供原料氣的原料氣進氣管和用于測量石英反應器主體內的溫度的測溫儀，所述石英反應器主體包括催化劑進口、原料氣入口和反應尾氣出口，其中，該石英反應器還包括：石英濾片，所述石英濾片設置在所述石英反應器主體的原料氣入口端，并固定在所述石英反應器主體的側壁上。本實用新型的石英反應器可在1000℃下長期使用，并且能夠保證連續相氣流線速低時催化劑或吸附劑細粉或顆粒不泄漏，以及反應氣流在離開反應器或吸附器時不攜帶細粉或顆粒。
【專利說明】一種石英反應器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石英反應器。
【背景技術】
[0002]在催化劑、吸附劑等的研究開發過程中，反應器或吸附器的設計與研制舉足輕重，其選擇與設計得合理與否直接關系到實驗評價結果。通常在研究常壓反應或吸附時采用不銹鋼、玻璃或石英反應器/吸附器。由于不銹鋼等金屬具有較強的管壁效應，在與原料氣體接觸時會參與反應，從而造成了催化劑或吸附劑真實效果的偏差。而玻璃或石英材料的管壁效應很小，在常壓下具有較廣的應用領域。而由于玻璃為非晶體，500°C即開始軟化，因此常壓高溫下往往選擇石英材質的反應器或吸附器。
[0003]在固定床反應器或吸附器中，為了形成固定床的床層，需要采用支撐和覆蓋的措施。中國專利CN100336598C和CN201207048Y中均采用了石英棉支撐層和石英棉覆蓋層。由于石英棉屬纖維，與石英管非永久連接，這樣每次實驗都要做臨時的操作來實現支撐或覆蓋的功能。此外，采用這種石英棉支撐與覆蓋的方式所形成固體床層質量很小，往往以毫克計，限制了固定床床層的規模。
[0004]在半連續的管式固定流化床反應器或吸附器中，如何保證連續相氣流線速低時催化劑或吸附劑細粉或顆粒不泄漏，以及反應氣流在離開反應器或吸附器時不攜帶催化劑或吸附劑細粉或顆粒是流化床模式能否操作成功的關鍵之處。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種耐高溫的常壓操作的石英反應器。
[0006]為實現前述目的，本實用新型提供了一種石英反應器，該反應器包括:石英反應器主體，用于向所述石英反應器主體提供原料氣的原料氣進氣管和用于測量石英反應器主體內的溫度的測溫儀，所述石英反應器主體包括催化劑進口、原料氣入口和反應尾氣出口，其中，該石英反應器還包括:石英濾片，所述石英濾片設置在所述石英反應器主體的原料氣入口端，并固定在所述石英反應器主體的側壁上。
[0007]優選地，所述石英濾片的孔徑為1-10 μ m。
[0008]優選地，所述石英反應器還包括:第二石英濾片，第二石英濾片的直徑與催化劑進口端的石英反應器主體的直徑適配。
[0009]優選地，所述第二石英濾片的孔徑為1-10 μ m。
[0010]優選地，所述石英反應器主體包括自下而上直徑較小的一段和直徑較大的一段。[0011 ] 優選地，所述催化劑進口設置在直徑較大的一段的端口，所述原料氣入口設置在直徑較小的一段的端口。
[0012]優選地，所述催化劑進口內側設置有磨砂層，所述石英反應器還包括用于密封所述催化劑進口的石英磨砂封頭。
[0013]優選地，所述石英磨砂封頭上具有開口，所述石英反應器還包括反應尾氣導出管，所述反應尾氣導出管通過所述開口與石英反應器主體連通。
[0014]優選地，所述測溫儀穿過所述開口插入所述石英反應器主體內部。
[0015]優選地，所述測溫儀為石英熱偶阱。
[0016]優選地，所述原料氣進氣管的尺寸與所述原料氣入口的尺寸適配。
[0017]本實用新型通過采用具有與石英反應器主體固定連接的石英濾片的石英反應器，使得本實用新型的石英反應器作為固定床反應器時，其中的石英濾片能夠作為固定床反應器的支撐層使用，而本實用新型的石英反應器作為流化床反應器時，其中的石英濾片能夠作為流化床反應器中固體細粉或顆粒的隔漏層，同時該石英濾片還起到氣體分布的作用；由此使得，本實用新型的石英反應器可在1000°c下長期使用，并且能夠保證連續相氣流線速低時催化劑或吸附劑細粉或顆粒不泄漏，以及反應氣流在離開反應器或吸附器時不攜帶細粉或顆粒。因此，本實用新型的石英反應器特別適合于催化劑評價的裝置。
[0018]本實用新型的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是是本實用新型的【具體實施方式】的石英反應器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本實用新型的【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實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0022]如圖1所示，本實用新型提供了一種石英反應器，該反應器包括:石英反應器主體I，用于向所述石英反應器主體I提供原料氣的原料氣進氣管2和用于測量石英反應器主體I內的溫度的測溫儀3，所述石英反應器主體I包括原料氣入口 101、催化劑進口 102和反應尾氣出口(圖中未示出)，其中，該石英反應器還包括:石英濾片4，所述石英濾片4設置在所述石英反應器主體I的原料氣入口 101端，并固定在所述石英反應器主體I的側壁上。
[0023]本實用新型通過采用具有與石英反應器主體固定連接的石英濾片的石英反應器，使得本實用新型的石英反應器作為固定床反應器時，其中的石英濾片能夠作為固定床反應器的支撐層使用，而本實用新型的石英反應器作為流化床反應器時，其中的石英濾片能夠作為流化床反應器中固體細粉或顆粒的隔漏層，同時該石英濾片還起到氣體分布的作用；由此使得，本實用新型的石英反應器可在1000°c下長期使用，并且能夠保證連續相氣流線速低時催化劑或吸附劑細粉或顆粒不泄漏，以及反應氣流在離開反應器或吸附器時不攜帶細粉或顆粒。
[0024]本實用新型中，所述石英濾片的孔徑的可選范圍較寬，可以根據具體需要進行選擇，針對本實用新型，優選地，所述石英濾片的孔徑為1-10 μ m。
[0025]針對本實用新型，優選地，所述石英反應器還包括:覆蓋片5，覆蓋片5的直徑與催化劑進口端的石英反應器主體的直徑適配。
[0026]針對本實用新型，優選所述覆蓋片具有孔結構，所述孔結構的孔徑優選為1-10 μ m0[0027]針對本實用新型，優選所述覆蓋片為石英濾片或磁環。
[0028]針對本實用新型，優選地，所述石英反應器主體包括自下而上直徑較小的一段I和直徑較大的一段II。其中，直徑較小的一段I與直徑較大的一段II的直徑和長度均可以根據實際需要進行調整，針對本實用新型，優選直徑較大的一段II的直徑與直徑較小的一段I的直徑比為1.1-10:1，優選直徑較大的一段II的長度與直徑較小的一段I的長度比為
0.1-1:1。
[0029]針對本實用新型，優選地，如圖1所示，所述催化劑進口設置在直徑較大的一段的端口，所述原料氣入口設置在直徑較小的一段的端口。或者所述直徑較大的一段的端口直接作為催化劑進口，所述直徑較小的一段的端口直接作為所述原料氣入口。
[0030]針對本實用新型，優選地，所述催化劑進口內側設置有磨砂層(圖中未示出)，所述石英反應器還包括石英磨砂封頭6，石英磨砂封頭的尺寸與催化劑進口的尺寸適配。在使用過程中通過所述石英磨砂封頭磨口密封所述催化劑進口，必要時可以配裝加固配件。
[0031]針對本實用新型，優選地，所述石英磨砂封頭上具有開口(圖中未示出)，所述石英反應器還包括反應尾氣導出管7，所述反應尾氣導出管通過所述開口與石英反應器主體的反應尾氣出口連通。
[0032]針對本實用新型，優選地，所述測溫儀穿過所述開口插入所述石英反應器主體內部。
[0033]針對本實用新型，針對本實用新型，優選地，所述測溫儀為石英熱偶阱。
[0034]針對本實用新型，優選地，所述原料氣進氣管的尺寸與所述原料氣入口的尺寸適配。在使用過程中原料氣進氣管與所述原料氣入口連通。
[0035]本實用新型中，石英熱偶阱的長度和直徑均可調整，例如根據本實用新型的一種實施方式，所述石英熱偶阱的長度在IOO-1OOOmm之間可調，直徑Φ為(3_10)mmX (0.5-2)
mm可調。
[0036]本實用新型的原料氣進氣管的長度和直徑可調，例如根據本實用新型的一種實施方式，所述原料氣進氣管長度在50-200_之間可調，直徑Φ為^-12)_X (l-4)mm可調。
[0037]本實用新型的石英反應器主體的長度和直徑可調，石英反應器主體的長度在20-1000mm之間可調，石英反應器主體的直徑Φ為(6_100)mmX (l_5)mm可調。
[0038]以上結合附圖詳細介紹了本實用新型的裝置，具體地，本實用新型的裝置在使用過程(例如用于待評價的催化劑評價)中可以按如下步驟進行:
[0039]根據本實用新型的一種實施方式，操作時通過所述催化劑進口 102向石英反應器主體I內裝填待評價催化劑，待評價催化劑通過石英反應器的石英濾片支撐，其中，所述石英反應器主體I包括自下而上直徑較小的一段I和直徑較大的一段II，然后蓋上覆蓋片5，通過石英磨砂封頭6封住催化劑進口 102，然后將測溫儀3穿過石英磨砂封頭6的開口插入石英反應器主體I內部，將反應尾氣導出管7通過石英磨砂封頭6的開口與石英反應器主體I的反應尾氣出口連通；所述原料氣進氣管2與所述原料氣入口 101連通；
[0040]當石英反應器中的 待評價催化劑通過與石英反應器匹配的加熱設備加熱到設定溫度后，反應混合氣流由原料氣進氣管2導入進入石英反應器主體I內然后開始進行評價。
[0041]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0042]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0043]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.一種石英反應器，該反應器包括:石英反應器主體，用于向所述石英反應器主體提供原料氣的原料氣進氣管和用于測量石英反應器主體內的溫度的測溫儀，所述石英反應器主體包括催化劑進口、原料氣入口和反應尾氣出口，其特征在于，該石英反應器還包括:石英濾片，所述石英濾片設置在所述石英反應器主體的原料氣入口端，并固定在所述石英反應器主體的側壁上。
2.根據權利要求1所述的石英反應器，其特征在于，所述石英濾片的孔徑為1-10μπι。
3.根據權利要求1所述的石英反應器，其特征在于，所述石英反應器還包括:覆蓋片，覆蓋片的直徑與催化劑進口端的石英反應器主體的直徑適配。
4.根據權利要求3所述的石英反應器，其特征在于，所述覆蓋片具有孔結構，所述孔結構的孔徑為1-10 μ m。
5.根據權利要求1所述的石英反應器，其特征在于，所述石英反應器主體包括自下而上直徑較小的一段和直徑較大的一段。
6.根據權利要求5所述的石英反應器，其特征在于，所述催化劑進口設置在直徑較大的一段的端口，所述原料氣入口設置在直徑較小的一段的端口。
7.根據權利要求6所述的石英反應器，其特征在于，所述催化劑進口內側設置有磨砂層，所述石英反應器還包括石英磨砂封頭，所述石英磨砂封頭的尺寸與所述催化劑進口的尺寸適配。
8.根據權利要求7所述的石英反應器，其特征在于，所述石英磨砂封頭上具有開口，所述石英反應器還包括反應尾氣導出管，所述反應尾氣導出管通過所述開口與石英反應器主體連通。
9.根據權利要求8所述的石英反應器，其特征在于，所述測溫儀穿過所述開口插入所述石英反應器主體內部。
10.根據權利要求1所述的石英反應器，其特征在于，所述測溫儀為石英熱偶阱。
11.根據權利要求1所述的石英反應器，其特征在于，所述原料氣進氣管的尺寸與所述原料氣入口的尺寸適配。
【文檔編號】B01D53/12GK203678353SQ201320598325
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】郭大為, 薛峰, 毛安國, 王巍 申請人: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