一种微通道反应器的进料密封装置的制作方法

本发明涉及密封，具体地涉及一种微通道反应器的进料密封装置。

背景技术：

1、微通道反应器主要是指用微加工技术制造的用于进行化学反应的三维结构原件或者包括换热、混合、分离、分析和控制等各种功能的高度集成的微反应系统，通常含有当量直径数量级介于微米和毫米之间的流体流动通道，化学反应在这些微米级的通道中进行。相比传统固定床反应器，微通道反应器被用于需要传质和传热强化的反应领域来提高反应效率、降低能耗、减小反应体积和实现集成化。

2、应用于工业生产的微通道反应器，为满足生产规模要求，需要采用“数增放大”将多个微单元组合为一个微反应器。对于大部分气-固非均相催化反应，原料气在进入反应器之前已完成预混合，只需要一个进样口即可满足进料要求。而对于气-液-固三相催化反应，气液两相预混合很难保证原料组成的均匀性，也无法保证进入每个微通道内的原料比例相同。对于某些特殊的气-固非均相催化反应只能在微通道内才能将原料气混合，如ch4的催化部分氧化反应，原料气ch4和空气预混合会形成爆炸混合物，只有在微米级通道内混合才能保证反应体系的安全性。对于上述不能原料预混合的情况，必须将两种或多种原料通过微通道分配器单独分配至每个通道内。

3、目前来看，微通道反应器多采用预混合后单一进料口的进料方式，如何实现两组及两组以上进料情况下微通道反应器进口处的密封是拓宽微通道反应器工业应用需要解决的重要问题之一。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的原料预混导致的安全性问题，提供一种微通道反应器的进料密封装置，具有结构简单、加工容易、便于拆装、密封性好和保障反应过程安全性的优点。

2、为了实现上述目的，本发明公开一种微通道反应器的进料密封装置，所述进料密封装置包括：

3、微通道反应器，可拆卸地安装有进料分配器；

4、密封壳体，内设正压腔，所述密封壳体安装在所述微通道反应器上并将所述进料分配器罩盖于所述正压腔内；

5、多根进料管，所述进料管的内端位于所述正压腔中且连接所述进料分配器，所述进料管的外端伸出所述密封壳体外且与所述密封壳体密封连接；

6、保护气进料件，设置在所述密封壳体上并用于向所述正压腔内通入保护气。

7、在本发明的一些实施例中，所述进料分配器与每根所述进料管固定连接，所述进料分配器与所述微通道反应器通过螺栓连接。

8、在本发明的一些实施例中，所述密封壳体包括密封且固定设置在所述微通道反应器外壁的法兰和与所述法兰密封连接的法兰盖，所述法兰和法兰盖合围形成罩盖所述进料分配器的正压腔。

9、在本发明的一些实施例中，所述法兰盖上开设有用于使每根进料管通过的通孔，所述通孔设置为阶梯孔，所述阶梯孔的小孔位于大孔的上方；

10、所述进料管具有粗管段，所述粗管段与所述阶梯孔的大孔配合形成密封结构；其中，所述粗管段与所述阶梯孔的大孔之间设置有垫片。

11、在本发明的一些实施例中，所述垫片选自石墨垫片或金属垫片。

12、在本发明的一些实施例中，所述进料管的伸出端螺纹连接有管接头，所述管接头用于安装连接原料储罐的原料输送管，所述管接头与法兰盖之间的进料管螺纹连接有压紧块，通过旋动所述压紧块压紧所述法兰盖和所述粗管段以加强密封。

13、在本发明的一些实施例中，所述管接头上设置有便于装卸工具施力的卡位。

14、在本发明的一些实施例中，所述卸装工具为扳手，所述卡位为相对地设置在所述管接头的外周壁的平面。

15、在本发明的一些实施例中，所述阶梯孔的大孔设置为方孔，所述粗管段的外侧壁面具有与所述方孔的侧壁面相配合的平面，以防止所述进料管与阶梯孔之间发生相对转动。

16、在本发明的一些实施例中，位于所述密封壳体内部的所述进料管具有在高度方向盘旋的盘管段。

17、通过上述技术方案，本发明实现了两种或两种以上原料单独进料时反应器进口处的密封问题，具有结构简单、加工容易、便于拆装、密封性好和保障反应过程安全性的优点。

技术特征：

1.一种微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述进料密封装置包括：

2.根据权利要求1所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述进料分配器(3)与每根所述进料管(4)固定连接，所述进料分配器(3)与所述微通道反应器通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述密封壳体包括密封且固定设置在所述微通道反应器外壁的法兰(2)和与所述法兰(2)密封连接的法兰盖(8)，所述法兰(2)和法兰盖(8)合围形成罩盖所述进料分配器(3)的正压腔。

4.根据权利要求3所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述法兰盖(8)上开设有用于使每根进料管通过的通孔，所述通孔设置为阶梯孔，所述阶梯孔的小孔(15)位于大孔(14)的上方；

5.根据权利要求4所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述垫片选自石墨垫片或金属垫片。

6.根据权利要求4所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述进料管(4)的伸出端螺纹连接有管接头(13)，所述管接头(13)用于安装连接原料储罐的原料输送管，所述管接头(13)与法兰盖(8)之间的进料管(4)上螺纹连接有压紧块(9)，通过旋动所述压紧块(9)压紧所述法兰盖(8)和所述粗管段(7)以加强密封。

7.根据权利要求6所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述管接头(13)上设置有便于装卸工具施力的卡位。

8.根据权利要求7所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述卸装工具为扳手，所述卡位为相对地设置在所述管接头(13)的外周壁的平面(11)。

9.根据权利要求4所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，所述阶梯孔的大孔(14)设置为方孔，所述粗管段(7)的外侧壁面具有与所述方孔的侧壁面相配合的平面，以防止所述进料管(4)与阶梯孔之间发生相对转动。

10.根据权利要求1所述的微通道反应器的进料密封装置，其特征在于，位于所述正压腔中的所述进料管(4)具有在高度方向盘旋的盘管段(5)。

技术总结
本发明涉及密封技术领域，公开了一种微通道反应器的进料密封装置，微通道反应器，可拆卸地安装有进料分配器；密封壳体，内设正压腔，所述密封壳体安装在所述微通道反应器上并将所述进料分配器罩盖于所述正压腔内；多根进料管，所述进料管的内端位于所述正压腔中且连接所述进料分配器，所述进料管的外端伸出所述密封壳体外且与所述密封壳体密封连接；保护气进料件，设置在所述密封壳体上并用于向所述正压腔内通入保护气。本发明具有结构简单、加工容易、便于拆装、密封性好和保障反应过程安全性的优点。

技术研发人员：牛丛丛,栾学斌,徐润,黄新羿,刘铉东,何鑫
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10