加氫反應器操作于高溫高壓臨氫環境下,并且進入反應器的物料往往都含有硫和氮等雜質,和氫反應生成具有腐蝕性的硫化氫和氨。另外,加氫反應是放熱反應,會使床層溫度升高,但又不能出現局部過熱現象。
加氫反應器的內構件:加氫過程由于存在有氣、液、固三相的放熱反應,欲使反應進料(氣、液兩相)與催化劑(固相)充分、均勻、有效地接觸,加氫反應器設計有多個催化劑床層,在每個床層的頂部都設置有分配盤,并在兩個床層之間設有溫控結構(冷氫箱),以確保加氫裝置的安全平穩生產和延長催化劑的使用壽命。
反應器內設置有入口擴散器、分配盤、積垢籃、催化劑支撐盤、催化劑卸料管、冷氫管、冷氫箱、出口收集器、熱電偶等反應器內構件。入口擴散器來自反應器入口的介質首先經過入口擴散器,在上部錐形體整流后,經上下兩擋板的兩層孔的節流、碰撞后被擴散到整個反應器截面上。其主要作用為:一是將進入的介質擴散到反應器的整個截面上。二是消除氣、液介質對頂分配盤的垂直沖擊,為分配盤的穩定工作創造條件。三是通過擾動,促使氣液兩相混合。
頂部分配盤由塔盤板和在該板上均布的分配器組成。頂部分配盤在催化劑床層上面,目的是為了均布反應介質,改善其流動狀況,實現與催化劑的良好接觸,進而達到徑向和軸向的均勻分布。
為了更好的將進入下降管的液體破碎成液滴,并將液體的流動方向由垂直改變為斜向下,造成進一步的擴散,還可在泡帽下面增加破碎器。在催化劑床層上面,采用分配盤是為了均布反應介質,改善其流動狀況,實現與催化劑的良好接觸,進而達到徑向和軸向的均勻分布。
加氫反應器是有機化學實驗室和實際生產過程中一件重要的設備,不僅可以用作加氫反應的容器,而且也可用于液體和氣體需要充分混合的場合,在化學制藥方面有著廣泛的用途,可作為產品開發、有機化學制品和醫藥品研究的基礎設備,還可用于定量分析工業過程中催化劑的活性。