多梯度固定床反应器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及试验设备领域，尤其是涉及一种多梯度固定床反应器。
【背景技术】
[0002] 化学反应的研宄工作，主要在实验室中进行，利用特定的反应器测量得到所需的 数据。化学反应工程的实验研宄，主要为研宄反应过程的速率，以及对过程速率的影响因 素。从催化反应工程的角度讲，反应器有很重要的意义。因为开发一个新催化剂、或者改进 一个旧催化剂，都需要评价装置筛选催化剂。只有具备了合适的反应器，才可能正确、高效 评价催化剂。
[0003] 实验室反应器形式很多，结构多种多样，主要分为两大类：（1)采用积分模式处理 数据的固定床反应器，（2)采用微分模式处理数据的循环反应器。
[0004] 先讨论固定床反应器，其结构简单。在圆管中充填催化剂颗粒，外以载热体或电热 丝加热反应管，以维持所需反应温度。反应物料沿轴向单程通过催化剂床层，进行反应。其 特点是反应物料的组成沿催化剂床层的高度而改变，沿整个床层形成浓度梯度，转化率较 高。不易做到等温是其缺点，而结构简单、制造费用低为其优点。
[0005] 循环反应器发扬了固定床反应器的优点、克服了其缺点。反应物料通过催化剂床 层反应后，部分反应物料通过循环泵回到反应器入口，与新鲜原料混合后，再次进入催化剂 床层进行反应。可以通过加大循环比，使催化剂床层进出口的浓度相差很小，以至可视为在 恒定的反应组分浓度下操作。由于循环反应器的单程转化率低、通过床层的气量大，易于使 床层做到等温。而原料与产品的浓度相差很大，采用微分模式处理数据得到的误差很小。结 构复杂、反应达到定常状态下的时间较长，是这类反应器的缺点。
[0006] 采用以上所述的固定床反应器进行动力学研宄时，通过测量可得到反应物入口、 出口的组成。而在反应器内部，其组成是连续变化的，是何种变化规律？是线性变化、还是 抛物线变化、还是渐近线的趋势，这个无从知道，只能依靠人工估算。对于积分模式的分步 积分数据处理方法，这样将导致较大的误差。
[0007] 基于此，本实用新型提供了一种多梯度固定床反应器以解决上述的技术问题。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型的目的在于提供一种多梯度固定床反应器，以解决现有技术中固定床 反应器中内部组分变化情况未知等技术问题。
[0009] 在本实用新型的实施例中提供了一种多梯度固定床反应器，包括用于承装催化剂 床层的竖直筒体；所述筒体两端开口，并可拆卸的连接有筒盖和筒底；所述筒体上端设置 有反应物料入口；所述筒体下端设置有产物出口；所述筒体侧壁沿竖直方向还设置有至少 一个副出口，所述至少一个副出口位于所述反应物料入口和所述产物出口之间；所述反应 物料入口、所述至少一个副出口和所述产物出口分别设置有阀门。
[0010] 可选的，所述副出口设置为多个，多个所述副出口间隔设置。
[0011] 可选的，多个所述副出口之间间隔的距离相等。
[0012] 可选的，所述筒体两端开口，所述筒盖和所述筒底分别与所述筒体螺接。
[0013] 可选的，所述筒体内还设置有用于支撑所述催化剂床层的支撑板，以及支撑所述 支撑板的支撑件，所述支撑板位于所述催化剂床层与所述筒体的筒底之间，所述支撑件位 于所述支撑板与所述筒底之间；所述产物出口位于所述支撑板与所述筒底之间。
[0014] 可选的，所述支撑板采用金属烧结板。
[0015] 可选的，所述支撑板采用多孔板，所述多孔板上覆盖有丝网。
[0016] 可选的，所述支撑件采用弹簧。
[0017] 可选的，所述副出口少于5个。
[0018] 可选的，所述筒体设置为圆柱形筒体。
[0019] 在本实用新型的实施例中提供了一种多梯度固定床反应器，包括用于承装催化剂 床层的竖直筒体；所述筒体两端开口，并可拆卸的连接有筒盖和筒底；所述筒体上端设置 有反应物料入口；所述筒体下端设置有产物出口；所述筒体侧壁沿竖直方向还设置有至少 一个副出口，所述至少一个副出口位于所述反应物料入口和所述产物出口之间；所述反应 物料入口、所述至少一个副出口和所述产物出口分别设置有阀门。
[0020] 本实用新型提供的所述多梯度固定床反应器，所述筒体两端开口，上端的所述开 口作为所述催化剂填装口，下端的所述开口作为所述催化剂卸出口。使用时从所述催化剂 填装口填入催化剂，在所述筒体内在逐渐向上堆积形成催化剂床层，然后盖装上所述筒盖， 封闭催化剂填装口，由于在所述产物出口前有至少一个所述副出口，在进行催化反应动力 学研宄时，切断所述产物出口，打开所述反应物料入口、所述副出口，反应物料持续进入所 述反应器内发生反应，反应产物由所述副出口排出，即可得到所述催化剂床层内部的组成 数据；打开所述产物出口，切断所述副出口，反应产物由所述产物出口排出，即可得到所述 催化剂床层出口的组成数据。进行催化反应研宄的同时，分析所述副出口的数据，可以发现 目标产物最大的位置，从而确定适于目标产物最大的空速；在这一条件下进行研宄，即可保 证经济效益最大化。反应完毕后，催化剂由所述催化剂卸出口排出。
[0021] 基于此，本实用新型较之原有技术，具有能够测出固定床反应器中内部组分变化， 发现目标产物最大的位置，确定适于目标产物最大的空速，发现催化剂内部组成变化规律， 方便进行动力学研宄、等优点。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对
【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述 中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本实用新型实施例一提供的多梯度固定床反应器结构示意图；
[0024] 图2为本实用新型实施例二提供的多梯度固定床反应器结构示意图；
[0025] 图3为本实用新型实施例二具体反应实施例催化剂装填量与副出口和产物出口 对应表。
[0026] 图4为本实用新型实施例三提供的多梯度固定床反应器结构示意图。
[0027] 附图标记：
[0028] 1-筒体； 2-催化剂填装口； 3-反应物料入口；
[0029] 4-催化剂卸出口； 5-产物出口； 6-副出口；
[0030] 7-阀门； 8-支撑板； 9-支撑件；
[0031] 10-催化剂床层； 11-筒盖； 12-筒底。
【具体实施方式】
[0032] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的 实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本 领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用 新型保护的范围。
[0033] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"竖 直"、"水平"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是 为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定 的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语"第 一"、"第二"、"第三"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0034] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安 装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的 连接；可以是机械连接，也可以是电焊连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相 连，可以