流體混合分配器和固定床反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及化工領域，具體地，涉及一種流體混合分配器。此外，本實用新型還涉及一種固定床反應器。
【背景技術】
[0002]許多催化反應都在包含有一系列單獨催化劑床層的固定床反應器中完成。在化工、石油煉制等領域中存在很多應用于不同催化反應的反應器，這些反應器能夠利用設置于分配塔盤上的分配器將液相或氣液混合相分配至固體顆粒床層上，例如催化脫蠟、加氫脫硫、加氫脫金屬、加氫脫氮等均存在將液相或氣液混合相分配至催化劑床層上的過程。在這種下流式固定床反應器中，流體的混合和均勻分配十分重要，因為合適的混合和均勻的流體分配能夠帶來很多優勢，如更高的催化劑利用率、減少頂部催化劑床層磨損、提高產品收率、延長裝置運行周期等。一個良好的催化反應器中分配器應滿足以下幾個條件:(I)能夠在一個較大的氣液相物料流量范圍內提供給催化劑床層均勻的流體分配；(2)對分配塔盤的傾斜度具有較好的適應性(當分配塔盤具有一定傾斜度時，分配塔盤上的分配器仍然能夠正常工作)，即對塔盤上的液位高度敏感度要低；(3)具有良好的流體噴灑角度以最大程度減少用于進一步徑向分散的催化劑床層高度。
[0003]公開號為US3218249的美國專利公開了一種傳統的泡帽分配塔盤。這種分配塔盤上均布若干由降液管和泡帽組成的分配器。這種分配器的主要缺點是對分配塔盤上的液位高度變化十分敏感，在高氣相負荷條件下尤為明顯。另外分配塔盤上方的空間內由于氣液平衡作用而形成壓力梯度，這些對單個分配器的液相流量影響較大。
[0004]公開號為US5158714的美國專利公開了一種改進型泡帽分配器，主要包括泡帽、降液管以及連接桿。這種分配器通過采用不同的加強液體分散的內嵌流體擴散件來提高每個分配器出口的液相局部分配均勻性，但由于內嵌流體擴散件的存在，降液管中氣液兩相流體的摩擦壓力損失增大，導致單個分配器中液相流量對分配塔盤液位高度敏感性的增高，從而一定程度上降低了整體分配均勻性。
[0005]公開號為CN200963585Y的中國專利公開了一種抽吸型分配器，主要由泡帽、降液管、碎流板構成。泡帽采用了改進的螺旋形條縫。同傳統的泡帽分配器相比，優化了單個分配器的分配均勻性，改善了徑向分配峰值過大的問題。但依然存在流體流量對液位高度變化較敏感的缺點。
[0006]公開號為CN201959779U的中國專利公開了一種改進泡帽分配器。同傳統的泡帽分配器相比，增加了底部流體擴散元件，一定程度改善了單個分配器分配均勻性，同樣存在不適用高氣相負荷條件、對分配塔盤液位高度敏感等問題。
[0007]有鑒于此，需要提供一種對分配塔盤上的液位高度的敏感性較低的流體混合分配器。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種流體混合分配器，該流體混合分配器對分配塔盤上的液位高度的敏感性較低。
[0009]此外，本實用新型所要解決的另一個技術問題是提供一種固定床反應器，該固定床反應器中的流體混合分配器對分配塔盤上的液位高度的敏感性較低。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種流體混合分配器，該流體混合分配器包括分配器本體，所述分配器本體內形成有從頂部延伸至底部的氣相通道，所述氣相通道中形成有內徑自上而下逐漸變大的擴徑段，所述分配器本體的頂部設有罩蓋所述氣相通道的頂部開口的罩蓋板，所述罩蓋板與所述分配器本體的頂部之間形成有流體通道，所述分配器本體中還形成有從所述分配器本體的外周壁延伸至所述擴徑段的液相通道。
[0011 ] 優選地，所述氣相通道還包括自上而下依次連接的第一穩流段、縮徑段和第二穩流段，其中，所述縮徑段內徑自上而下逐漸變小，所述第一穩流段和第二穩流段內徑不變，所述擴徑段連接于所述第二穩流段下方。
[0012]優選地，所述擴徑段的縱截面呈錐形且錐角為40°?160°，所述縮徑段的縱截面呈倒立錐形且錐角為10°?150°，所述第一穩流段的直徑為10?50mm，所述第二穩流段的直徑為5?35_。
[0013]優選地，所述液相通道的直徑為所述第一穩流段的直徑的1/10?1/2。
[0014]優選地，各個所述液相通道均包括主通道以及多個的分別連通所述分配器本體的外周壁和所述主通道的分支通道，所述分支通道連通所述分配器本體的外周壁的開口沿所述分配器本體高度方向間隔設置。
[0015]優選地，所述罩蓋板形成為圓形板或者矩形板。
[0016]此外，在上述流體混合分配器的技術方案的基礎之上，本實用新型還提供一種包括反應器本體的固定床反應器，所述反應器本體中設有分配塔盤，所述固定床反應器還包括多個本實用新型的流體混合分配器，各個所述流體混合分配器均布于所述分配塔盤上。
[0017]通過上述技術方案，本實用新型的流體混合分配器能夠將氣相流體與液相流體在擴徑段中對沖并混合，實現流體的均勻分配。與此同時，由于將氣相通道的開口設置于分配器本體的頂部，并將液相通道的的開口設置于分配器本體的外周壁，從而即使分配塔盤具有一定傾斜度，氣相和液相仍然能夠分別進入氣相通道和液相通道，分配器仍然能夠正常工作，因此本實用新型的流體混合分配器還具有對分配塔盤上的液位高度的敏感性較低，結構簡單，便于拆裝的優點。此外，本實用新型的固定床反應器由于包括本實用新型的流體混合分配器，因此其同樣具有以上優點。
[0018]本實用新型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】
[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是根據本實用新型的【具體實施方式】的流體混合分配器的結構示意圖；
[0021 ] 圖2是沿圖1中的A-A的剖視圖；
[0022]圖3是根據本實用新型的另一種【具體實施方式】的流體混合分配器的結構示意圖。
[0023]附圖標記說明
[0024]1、分配器本體2、擴徑段
[0025]3、罩蓋板4、連接件
[0026]5、第一穩流段6、縮徑段
[0027]7、第二穩流段8、分配塔盤
[0028]9、液相通道
【具體實施方式】
[0029]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。
[0030]本實用新型提供一種流體混合分配器，具體地，如圖1至圖3所示，該流體混合分配器包括分配器本體1，所述分配器本體I內形成有從頂部延伸至底部的氣相通道，所述氣相通道形成有內徑自上而下逐漸變大的擴徑段2，所述分配器本體I的頂部設有罩蓋所述氣相通道的頂部開口的罩蓋板3，所述罩蓋板3與所述分配器本體I的頂部之間形成有流體通道(所述罩蓋板3通過多個間隔設置的連接件4固定于所述分配器本體I的上方以便氣相流體通過多個連接件4之間的間隔進入分配器本體I內部的氣相通道)，所述分配器本體I中還形成有從所述分配器本體I的外周壁延伸至所述擴