北京民利储能技术有限公司赵曙光获国家专利权
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龙图腾网获悉北京民利储能技术有限公司申请的专利一种熔盐移热、蓄热、换热一体化绿醇合成装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119113939B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411287770.9,技术领域涉及:B01J12/00;该发明授权一种熔盐移热、蓄热、换热一体化绿醇合成装置是由赵曙光;穆世慧;王建新;陈兴业设计研发完成,并于2024-09-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种熔盐移热、蓄热、换热一体化绿醇合成装置在说明书摘要公布了:本发明为一种熔盐移热、蓄热、换热一体化绿醇合成装置。通过采用宽温域、高比热容、常压的熔盐作为移热介质,通过设置蓄热介质循环系统将内空腔产生的反应热源源不断地移动至外空腔加热原料气,内空腔产生的热量以显热的形式储存于熔盐介质,使得绿醇合成装置得以实现集移热、蓄热、换热功能于一体,可有效解决现有合成甲醇技术原料气进入合成装置温度低,配合设备数量众多、占用空间大等问题;通过采用高比热容的熔盐充分吸收合成装置内部产生的高热量,维持合成装置内部主反应稳定运行,避免现有技术为维持合成装置内部温度,将一氧化碳转化为二氧化碳并剔除二氧化碳的现象,避免二氧化碳排放问题,减少原料气的损耗,从而提高甲醇收率。
本发明授权一种熔盐移热、蓄热、换热一体化绿醇合成装置在权利要求书中公布了:1.一种熔盐移热、蓄热、换热一体化绿醇合成装置,包括反应壳体、以及设置于反应壳体内部的换热组件、空腔、原料气分布组件,其特征在于,所述反应壳体自上而下包括浮头、反应筒体、下封头;所述浮头上设置有原料气反应出口和催化剂入料口;所述下封头上设置有催化剂卸料口和蓄热介质出口;所述反应筒体由内筒体和外筒体构成一个整体; 所述空腔包括由内筒体的内壁、浮头的内壁组成的内空腔以及内筒体的外壁、外筒体的内壁和下封头内壁构成的外空腔; 所述换热组件包括位于内空腔中的蓄热介质管束和外空腔中的原料气管束; 所述原料气分布组件位于所述内筒体围覆的内空腔底部; 在内筒体上设置蓄热介质入口,所述蓄热介质位于内筒体与浮头连接位置的下部、且位于外筒体的上部; 在外筒体的上部设置原料气入口; 所述原料气管束位于所述外空腔内部以螺旋盘绕的形式自上而下布置,上端为盘管始端,与原料气入口连接,下端为盘管末端,与内筒体内的原料气分布组件连接;原料气管束的每一环缠绕盘管均通过支撑件与外筒体内壁和或内筒体外壁固定; 所述蓄热介质管束位于所述内筒体的内空腔中,自上而下沿所述反应壳体的中间轴呈螺旋形盘绕布置,上端为盘管始端,与蓄热介质入口连接,下端为盘管末端,穿过内筒体与外空腔连通;蓄热介质管束的每一环缠绕盘管均通过支撑件与内筒体内壁固定; 所述蓄热介质出口通过外置管道与循环泵入口连接,所述循环泵出口通过外置管道与所述蓄热介质入口连接;所述外空腔以及所述蓄热介质管束内部均充满熔盐蓄热介质; 所述浮头下端焊接有法兰,所述内筒体的上端焊接有与所述浮头下端法兰配对的反法兰,所述浮头法兰与所述内筒体反法兰通过螺栓、螺母和垫片将所述浮头和所述内筒体连接固定,属于可拆卸连接;所述外筒体焊接固定并包覆于所述内筒体的外层;所述外筒体的下端与所述下封头通过焊接刚性连接;所述内筒体为下端封闭,上端开口的圆筒形式; 所述原料气分布组件由原料气弯管、原料气直管和原料气分布头焊接连接组成,原料气弯管与原料气管束的下端盘管末端连接; 所述催化剂卸料口的直管段依次穿过所述下封头、所述内筒体的底端并连通内空腔;催化剂装填于由所述内筒体内壁和浮头内壁构成的内空腔中,装填系数达到80%; 所述内筒体的底部设置成穹形结构,方便催化剂卸料; 所述蓄热介质管束与所述外空腔和循环泵、外置管道共同组成蓄热介质循环系统,蓄热介质通过吸收内空腔反应热用于加热外空腔的原料气,整个加热过程都发生于独立的合成装置中,无需设置外置式的预热器和加热器; 所述绿醇合成装置的工作原理是: 将原料气由原料气入口通入原料气管束,原料气在原料气管束中自上而下旋转流动,外空腔内部高温熔盐通过对流换热的形式将热量传递至原料气管束的外壁,原料气管束外壁通过导热形式将热量传递至内壁,内壁温度升高,原料气以对流换热的方式将原料气管束内壁的热量带走,用以提高原料气的内能,从而使原料气温度升高;升温后的原料气由原料气分布组件通入反应壳体的内空腔,原料气在内空腔催化剂的作用下生成甲醇气体,生成的甲醇气体从浮头上部的原料气反应出口排出并进行后续提纯处理,在原料气生成甲醇气体的同时还伴随大量的反应热进行释放,产生的反应热被蓄热介质管束中的熔盐以显热形式进行存储吸收; 外筒体内部存储的熔盐经过换热后被循环泵抽出,由蓄热介质入口通入内空腔的蓄热介质管束中;反应壳体的内空腔中原料气反应生成的反应热,通过对流换热形式传递至蓄热介质管束的外表面,蓄热介质管束的外表面的热量以导热形式传递至内表面,熔盐在蓄热介质管束中自上而下旋转流动,以对流换热的形式将内表面的热量带走,使得熔盐内能增加,熔盐温度上升,高温熔盐再由蓄热介质管束的盘管末端通入外空腔用于加热原料气; 利用螺旋盘绕形式,管束中的蓄热介质处于常压状态,管束中各管道承受压力小且通过旋转曲度可有效消除热应力; 当原料气在内空腔与催化剂接触反应时,内空腔的多点热电偶实时监测温度变化,当检测到合成装置内部温度急剧变化时,多点热电偶将温度信号传输至循环泵,循环泵接收温度信号后增加循环泵的转速,从而增加蓄热介质的循环速度,进一步加快合成装置内部热量的移出,为合成装置的安全运行提供保障。
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