环型气体分布器在氢化反应釜进气管中的应用

李希明  ,张中宇

（河北冀衡药业股份有限公司，河北 衡水  05300）

摘  要：针对河北冀衡药业股份有限公司氢化反应釜中进气管道采用三根管道彼此相隔120℃角，从三个方向分别经气动阀控制由上向下伸向釜底进气管道存在着设计较复杂、气体与液体难以快速融合、反应速度慢、时间长、费用高、维修和操作人员工作量大等问题，将其改造成一个方向一个气动阀控制直接经环型气体分布器进气。经生产实践证明，此分布器克服了原气体分布不均且维修和操作人员工作量大，成本高的缺点，反应时间由原来的7小时缩至5小时，强化了气液固传热过程，提高了收率，产品由原来的89.4%提高到97.6%以上。

关键词：氢化反应釜；环型气体分布器；气动阀；成本高

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0 引  言

河北冀衡药业股份有限公司氢化釜的进气管道采用的是三根管道 Ø45（见附图1），彼此相隔120℃角分三个方向伸向釜底，每个管道设有中压DN40的气动阀门控制进气大小，共计三个阀门，排出来的氢气与被搅拌中的液体在催化剂的作用下进行氢化反应。从管道中出来的气体疏密不均匀，只能全凭借搅拌器快速搅动使之尽量均匀分布并在催化剂作用下发生化学反应。三个中压DN40阀门使用寿命大约一年半左右，每个阀门的价格大约5000元左右，本岗位反应釜15个，阀门45个，每轮更换阀门的费用达15万元之多，阀门的更换费用较高且操作人员和维修人员的工作量较大，不符合厉行节约规定。

1、环型分布器的工作原理：（见附图2）

当具有一定压力的气体沿着进气管道进入环型分布器后，沿着Φ3小孔向外均匀喷出，气体在搅拌器的作用下，迅速均匀地分布在反应釜内部各个角落，实现高效均匀的气液接触，强化气—液传质过程，增大气液接触面积，加快反应速度，缩短气液反应时间。下层具有推进作用的搅拌器将底部的固体催化剂“沸腾”地悬浮于液体之中，并将从环型气体分布器中喷出的气体均匀地弥散在整个反应釜内，使气、液、固三相均匀混合在一起，有效地增大了接触面积，反应更加均匀充分，提高加氢反应的速度，从而降低功耗，提高收率，使产品质地均匀，反应时间缩短，从而获得了较高的反应速率。

1.1采取措施：

为了减少操作和维修人员的工作量，降低生产成本，针对进气管道这种情况，我查阅了大量相关资料，经多次研究和综合分析，决定对氢化釜进气管道采用圆环型气体分布器（见附图2）。

1.2实施过程：

将进气管道由三根变为一根，相应的阀门也就由三个变为一个。将Φ45的管道弯成直径不同且为同心圆的两个大小不一的圆环，再用同样粗的管道通过圆环中心将两个大小不同的同心圆环通过焊接连接在一起，并围绕着环型分布器底部每隔2-3厘米均匀地用手电钻打若干个Φ3的小孔（孔只打通朝向釜底的底面，向上的一面不用打通，即孔只打通半径不打通直径），再将做好的环型分布器放入反应釜内支撑架上（釜内提前沿着釜壁周围焊好支撑架），找平找正，一端与进气管道相连通。（见图3）

2、改造效果：

我们将新的环型气体器安装到氢化釜后，使气、液、固三相分布更加均匀，增大了气液接触面积，缩短了气液反应时间，混合效果更理想，提高了反应效率，运行效果良好，既减少了阀门使用数量由原来的3个减少为1个降低了成本，又减轻了维修和操作人员的工作量，反应时间由原来的8小时缩短为5-6小时，收率也由89%提高到99.5%，同时，对氢化反应釜也进行了“瘦身”。

3. 结  语：

环型气体分布器气体分布均匀，增强了气液接触面积，提高了反应速率，缩短了反应时间，提高了收率。同时，减少了阀门的数量，减轻维修和操作人员劳动强度，给企业带来了效益，达到预期的效果，是一种比较理想的环型气体分布器。

改造前（附图1）

（附图2）

（附图3）