丁烷空氣混合分布器制造技術(shù)

一種丁烷與空氣混合分布器，它由匯流管（5）、分布管（6）及混合筒體（9）組成；分布管（6）與匯流管（5）垂直連接、分布管（6）插入混合筒體中，分布管（6）插入方向與混合筒體管徑軸線垂直；混合筒體內(nèi)與分布管（6）對(duì)應(yīng)處焊接管支托（8），分布管底部設(shè)置有堵板，插入管支托（8）內(nèi)，分布管上設(shè)置有多排氣孔（7）。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)公開一種丁烷與空氣混合分布器，它由匯流管、分布管及混合筒體組成；分布管與匯流管垂直連接、分布管插入混合筒體中，分布管插入方向與混合筒體管徑軸線垂直；混合筒體內(nèi)與分布管對(duì)應(yīng)處焊接管支托，分布管底部設(shè)置有堵板，插入管支托內(nèi)，分布管上設(shè)置有若干原料氣孔。通過采用新型管道式丁烷空氣混合分布器，使丁烷與空氣混合均勻，壓力降控制在允許范圍內(nèi)約0.01MPa，其安裝位置可盡量靠近反應(yīng)器入口，減小爆炸性氣體容積，改善原料氣的混合均勻度，使進(jìn)入反應(yīng)器的原料氣體以平推流方式與催化劑床層接觸，氣-固反應(yīng)均勻進(jìn)行，有利于延長(zhǎng)催化劑使用壽命及提高生產(chǎn)安全性。【專利說明】丁烷空氣混合分布器
本技術(shù)涉及有機(jī)化工
，特別是丁烷氧化法制取順丁烯二酸酐(簡(jiǎn)稱順酐)的原料丁烷與空氣混合設(shè)備及方法，進(jìn)而可應(yīng)用于工業(yè)上其它兩種氣體的混合。
技術(shù)介紹
順酐是重要的有機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，也是世界上僅次于苯酐和醋酐的第三大酸酐，其用途極其廣泛。使用正丁烷與空氣為原料生產(chǎn)順酐，在列管式固定床反應(yīng)器中在催化劑作用下發(fā)生氣相氧化反應(yīng)，是強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)，各種催化劑均要求工藝進(jìn)料操作上要使正丁烷與空氣混合均勻，避免因原料氣混合不均勻，造成局部“飛溫”及對(duì)催化劑造成損害，影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、順酐選擇性、收率、催化劑使用壽命及安全生產(chǎn)。按照傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，氣體混合大多在一個(gè)容器內(nèi)同時(shí)通入兩種氣體或其中一種氣體以噴頭方式噴入，然后通過氣體之間的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)進(jìn)行自由混合，這種混合方式存在混合不夠充分、均勻，混合速度慢的不足；有些裝置為強(qiáng)化混合，在進(jìn)入反應(yīng)器之前增加一臺(tái)靜態(tài)混合器，利用設(shè)置其中的構(gòu)造內(nèi)件起到對(duì)氣體的擾動(dòng)作用，加強(qiáng)混合。由于設(shè)置混合容器及靜態(tài)混合器不僅增加投資，還增加管道系統(tǒng)的阻力使能耗增加，同時(shí)反應(yīng)器進(jìn)氣管道中正丁烷與空氣的混合氣體為爆炸性氣體，混合后管道越長(zhǎng)，爆炸性氣體混合物容積加大，沒有做到本質(zhì)安全型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)需要解決的工藝技術(shù)問題，主要是公開一種管道式丁烷空氣混合分布器，安裝于反應(yīng)器進(jìn)氣管道上，省略混合容器及靜態(tài)混合器，使丁烷與空氣快速混合均勻，并使原料通過丁烷空氣混合分布器阻力降盡量小，降低進(jìn)入丁烷空氣混合分布器的空氣及丁烷的壓力，從而降低上游氣體輸送單元能耗，安裝位置可盡量靠近反應(yīng)器入口，減小爆炸性氣體容積，提高生產(chǎn)的安全性。本技術(shù)的技術(shù)方案如下:丁烷空氣混合分布器，由匯流管5、分布管6及混合筒體9組成；分布管6與匯流管5垂直連接、分布管6插入混合筒體中，分布管6插入方向與混合筒體管徑軸線垂直；混合筒體內(nèi)與分布管6對(duì)應(yīng)處焊接管支托8，分布管底部設(shè)置有堵板，插入管支托8內(nèi)，分布管上設(shè)置有多排氣孔7。所述的混合筒體與反應(yīng)器進(jìn)氣管線管徑相同。所述的混合筒體兩端設(shè)置有法蘭10，通過法蘭與進(jìn)氣管連接。所述從氣孔噴出的原料丁燒氣順向分布于空氣氣流中時(shí)，背向空氣流動(dòng)方向的每根分布管每排半個(gè)圓周上開孔2?3個(gè)，相鄰分布管的開孔布置交錯(cuò)設(shè)置。所述從氣孔噴出的原料丁燒氣逆向分布于空氣氣流中時(shí)，面向空氣流動(dòng)方向的每根分布管每排半個(gè)圓周上開孔2?3個(gè)，相鄰分布管的開孔布置交錯(cuò)設(shè)置。所述分布管管徑DN15?25，排列間隔凈距3?4倍分布管公稱直徑，分布管上的氣孔孔徑Φ2.5?4.5mm，兩排豎向的兩孔間間距20?30倍氣孔孔徑。所述分布管底部堵板插入管支托大于1/4高度，分布管插入管支托過贏配合。通過丁烷空氣混合器后氣體混合效果，可通過圖1中濃度測(cè)量取樣器2測(cè)得，在混合后的管線上不同高度處設(shè)取樣點(diǎn)，經(jīng)色譜分析，混合分布器下游丁烷濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均值小于等于0.01，混合效果好。通過采用新型管道式丁烷空氣混合分布器，使丁烷與空氣混合均勻，壓力降控制在允許范圍內(nèi)約0.0lMPa,其安裝位置可盡量靠近反應(yīng)器入口，減小爆炸性氣體容積，改善原料氣的混合均勻度，使進(jìn)入反應(yīng)器的原料氣體以平推流方式與催化劑床層接觸，氣-固反應(yīng)均勻進(jìn)行，有利于延長(zhǎng)催化劑使用壽命及提高生產(chǎn)安全性。【專利附圖】【附圖說明】圖1:丁烷與空氣混合流程圖；圖2:丁烷空氣混合分布器剖視圖；圖3a:分布管設(shè)置2個(gè)氣孔不意圖；圖3b:分布管設(shè)置3個(gè)氣孔不意圖；圖4:圖1中E詳圖的管支托連接詳圖；1- 丁烷空氣混合分布器、2-濃度測(cè)量取樣器、3-反應(yīng)器、4-熔鹽泵、5-匯流管、6-分布管、7-氣孔、8-管支托、9-混合筒體、10-法蘭11-堵板A-正丁烷、B-原料空氣、C-混合后反應(yīng)器進(jìn)氣。【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖所示，對(duì)管道式丁烷混合分布器作進(jìn)一步說明。如圖1?圖4所示，本技術(shù)是由匯流管5、分布管6及混合筒體9組成；分布管6與匯流管5垂直連接、分布管6插入混合筒體中，分布管6插入方向與混合筒體管徑軸線垂直；混合筒體內(nèi)與分布管6對(duì)應(yīng)處焊接管支托8，分布管底部設(shè)置有堵板，插入管支托8內(nèi)，分布管上設(shè)置有多排氣孔7。流入?yún)R流管的具有一定壓力的原料丁烷氣體A通過分布管上氣孔噴出，分布管上氣孔類同于噴嘴效應(yīng)，將具有一定壓力勢(shì)能的丁烷氣體流過小孔時(shí)壓力降低，體積膨脹，比體積增加，而其流速相應(yīng)增大，這些高速射流在小孔附近形成真空將混合筒體分布管小孔周圍的原料空氣B卷吸過來，經(jīng)渦流形式完全均勻混合成反應(yīng)混合氣C，繼續(xù)流經(jīng)混合筒體將高速流動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓力勢(shì)能，使靜壓恢復(fù)到大氣壓以上，流向反應(yīng)器進(jìn)口，達(dá)到反應(yīng)器催化劑進(jìn)料要求。該管道式丁烷空氣混合分布器與反應(yīng)器進(jìn)氣管線管徑相同，兩端裝有法蘭10，通過法蘭與進(jìn)氣管線連接，方便安裝拆卸及檢修維護(hù)。丁烷空氣混合分布器的匯流管與混合筒體呈90度垂直流向，通過混合筒體內(nèi)分布管上的開孔，可將丁烷氣順向或逆向分布于空氣氣流中，利于兩種流體的混合，提高混合效率。每根分布管每排同一高度順向或逆向原料空氣流向的半圓上開孔2?3個(gè)，相鄰分布管的開孔布置交錯(cuò)設(shè)置。相鄰分布管的開孔在垂直方向交錯(cuò)布置，利于兩種氣體在整個(gè)空間的均勻混合。分布管底部焊一堵板并插入管支托的1/4高度，管支托鉆孔尺寸比分布管外徑略大，使得分布管插入管支托成過盈配合，可使丁烷氣從分布管小孔高速噴出起到緩沖作用，管支托與混合筒體焊接固定可以有效防止丁烷氣從分布管小孔高速噴出引起的分布管振動(dòng)，進(jìn)而引起分布管插入混合筒體接口處焊縫撕裂造成丁烷氣體向大氣泄漏的事故發(fā)生。根據(jù)混合筒體尺寸不同，各主要部件設(shè)計(jì)范圍如下:匯流管管徑:DN80?125 ；混合筒體管徑:DN600?900分布管管徑:DN15?25,排列間隔凈距3?4倍分布管公稱直徑；分布管上開孔孔徑:Φ 2.5?4.5mm，兩排豎向的兩孔間間距20?30倍氣孔孔徑。實(shí)施例1以單臺(tái)反應(yīng)器生產(chǎn)能力2萬噸/年的丁烷空氣混合器為基礎(chǔ)提出。DN100匯流管5連接9條DN20分布管6插入DN900混合筒體9，分布管穿過混合通體處采用全焊透焊接形式焊接固定，9條分布管間凈距65_，分布管6底部插入管支托8約15毫米，并在管支托上表面與分布管點(diǎn)焊4處，均勻分布，管支托8與混合筒體9采用全焊透焊接形式焊接固定，9條分布管6開有φ 3.5氣孔7共156個(gè)如圖3a,背向空氣流動(dòng)方向的每根分布管半個(gè)圓周同一高度上開有與管截面中心線成45度的兩個(gè)氣孔7，將丁烷氣順向分布于空氣氣流中，相鄰分布管上氣孔在垂直位置上交錯(cuò)分布，兩孔間豎向間距7本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種丁烷與空氣混合分布器，它由匯流管（5）、分布管（6）及混合筒體（9）組成；分布管（6）與匯流管（5）垂直連接、分布管（6）插入混合筒體中，分布管（6）插入方向與混合筒體管徑軸線垂直；混合筒體內(nèi)與分布管（6）對(duì)應(yīng)處焊接管支托（8），分布管底部設(shè)置有堵板，插入管支托（8）內(nèi)，分布管上設(shè)置有多排氣孔（7）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張慶紅，戴文惠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津市化工設(shè)計(jì)院，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：