一种三热交氨合成反应器

摘要

本实用新型公开了一种三热交氨合成反应器，该反应器分为三个径向的绝热反应床，三个反应床中均设有换热器，三层换热器分别称作上热交、中热交和下热交。未反应冷气分为A、B、C三股分别进入反应器下热交、中热交和上热交，经加热后汇集于反应器顶部零米空间然后再依次径向通过第一、第二、第三反应床反应，反应中的同时，混合气体分别被新进的A、B、C三股冷气冷却，然后出反应器，再进蒸汽过热器废锅。本实用新型反应器合成氨的氨净值高（13.1%～16.3%）；阻力小（0.2～0.4MPa）；出塔温度高，接近400℃，热回收率高；但低于400℃，蒸汽过热器废锅不需特殊贵重材料，装卸催化剂容易，调控温度容易。

主权项

一种三热交氨合成反应器，包括反应器筒体，其特征在于，所述反应器筒体由反应器外筒体（14）和反应器内筒体（11）套装，反应器内筒体（11）与反应器外筒体（14）之间留有环隙； 所述反应器内筒体（11）内部由下至上分为第三反应床（20），第二反应床（15）和第一反应床（3）；所述第二反应床（15）和第三反应床（20）间设有三个均匀分布的连通管（16）；所述第一、第二和第三反应床中分别设有装载催化剂且与反应器内筒体（11）筒壁之间留有环隙的侧壁分布有若干通气孔的第一床层径向筐（6）、第二床层径向筐（28）和第三床层径向筐（27），所述三个径向筐上端均设有带多个开孔的径向筐盖（10）；第一床径向筐（6）与反应器内筒体（11）顶部之间留有作为第一床零米空间的间隙；所述第一床层径向筐（6）、第二床层径向筐（28）和第三床层径向筐（27）内部分别设有上下两端均为封头的第一床层换热器（4）、第二床层换热器（13）和第三床层换热器（21），所述三个换热器均包括换热器内筒体（17）和换热器外筒体（18），所述换热器内筒体（17）与换热器外筒体（18）之间留有环隙；所述第三床层换热器（21）的换热器内筒体（17）上端和换热器外筒体（18）上设有多个通气孔；第三床层换热器（21）设有依次穿过第二床层换热器（13）和第一床层换热器（4）且与第一床零米空间连通的中心管（7）；第三床层换热器（21）的换热器外筒体（18）上端连接有套装在中心管（7）上的中心集气管（19），中心管（7）与中心集气管（19）之间留有作为集气通道的环隙；中心集气管（19）管壁上部为封闭端，中心集气管（19）中、下部管壁设有多个通气孔；所述第二床层换热器（13）的换热器外筒体（18）中、下部筒壁设有多个通气孔；第二床层换热器（13）上端封头连接有与中心管（7）套装且穿过第一床层换热器（4）的中心套管（5），中心套管（5）与中心管（7）之间有环隙；所述第一床层换热器（4）的外筒体（18）中、下部筒壁设有多个通气孔，第一床层换热器（4）上端封头与第一床零米空间连通；所述反应器筒体设有从反应器筒体顶部进入并穿过第一反应床且与第一床层换热器（4）下端封头连通的冷气进入管C（8），从反应器筒体顶部进入并穿过第一、第二反应床且与第二床层换热器（13）下端封头连通的冷气进入管B（12）；所述反应器筒体上端设有高压盲板（1）和装料管（2）； 所述反应器外筒体（14）上部设有未反应气出口B（31），所述未反应气出口B（31）与设有阀门甲（32）的冷气出口管（33）连通，在阀门甲（32）与未反应气出口B（31）之间的管道位置引出设有阀门乙（34）的分支弯管（24），分支弯管（24）与冷气进入管B（12）的入口端连通；反应器下端设有未反应气进口B（29），卸料管（22）和三通（23）；所述三通（23）上设有未反应气进口A（30），热反应气出口（26）和备用热反应气出口（25）；所述未反应气进口B（29）与反应器内筒体（11）和反应器外筒体（14）之间的环隙连通；所述未反应气进口A（30）与第三床层换热器（21）的换热器内筒体（17）和换热器外筒体（18）之间的环隙连通；所述热反应气出口（26）和备用热反应气出口（25）与第三床层换热器（21）下端封头内侧空腔连通。