專利名稱：順流組合式快速流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種氣、固反應(yīng)或氣固加工的化工裝置。它屬于一種快速流化床反應(yīng)器?？蓱?yīng)用于氣相催化反應(yīng)、鐵礦還原和顆粒干燥等場(chǎng)合。
以前，郭慕孫等發(fā)明了一種組合式快速流化床反應(yīng)器(CN91204327.x)，該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)造簡(jiǎn)單、各組成單元熱膨脹差異小、床層固體濃度均勻、停留時(shí)間可控性強(qiáng)以及設(shè)備維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。然而，在冷模流動(dòng)實(shí)驗(yàn)和鐵礦流態(tài)化預(yù)還原實(shí)驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)前述“組合式快速流化床反應(yīng)器”存在著一些明顯的缺點(diǎn)，如內(nèi)旋風(fēng)分離器壓降較高，易使快速床處于稀相，影響氣固接觸效果，而下料腿的大量存料則會(huì)在操作粘性物料時(shí)出現(xiàn)粘結(jié)或燒結(jié)等現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的組合式流化床反應(yīng)器，它能有效地降低旋風(fēng)分離器的壓降，提高快速床中的固體濃度，增強(qiáng)上下流床間的固體循環(huán)強(qiáng)度，改善操作效果。
本實(shí)用新型“順流組合式快速流化床反應(yīng)器”與前述“組合式快速流化床反應(yīng)器”一樣都是套管式結(jié)構(gòu)，包含快速流化床、內(nèi)旋風(fēng)分離器、下料腿和園周型V閥四部分。本實(shí)用新型的特征是該同心套管式反應(yīng)器的快速流化床、內(nèi)旋風(fēng)分離器和園周型V閥三者安裝在反應(yīng)器中軸線上，使反應(yīng)器具有同心套管式結(jié)構(gòu)，中心管是快速流化床，兩管之間的環(huán)隙為下料腿，旋風(fēng)分離器為一級(jí)或多級(jí)串聯(lián)的順流式旋風(fēng)分離器。
本實(shí)用新型檢查了多入口旋風(fēng)分離器(專利申請(qǐng)?zhí)?02257005)阻力較大的原因是由于含塵氣的流道較窄和流場(chǎng)方向發(fā)生突然改變引起的，而順流式旋風(fēng)分離器的導(dǎo)向翼則可使含塵氣流動(dòng)方向不發(fā)生明顯改變，而使含塵氣在流動(dòng)過(guò)程中得到分離，而且其流道面積可方便地進(jìn)行擴(kuò)大，因而能夠降低壓降。順流式旋風(fēng)分離器本身是軸對(duì)稱的，必要時(shí)也可方便地串聯(lián)二級(jí)或多級(jí)旋風(fēng)分離器而不影響旋風(fēng)分離器組的軸對(duì)稱性，所以床層的軸對(duì)稱性能得到很好的保證。
本實(shí)用新型的實(shí)施例可結(jié)合圖進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為具有兩級(jí)串聯(lián)順流式旋風(fēng)分離器的順流組合式快速流化床反應(yīng)器的示意圖。
圖2為順流式旋風(fēng)分離器的示意圖。
其中，(1)一級(jí)順流式旋風(fēng)分離器、(2)二級(jí)順流式旋風(fēng)分離器下料腿、(3)二級(jí)順流式旋風(fēng)分離器、(4)一級(jí)順流式旋風(fēng)分離器下料腿、(5)快速流化床、(6)園周型V閥、(7)快速床流化氣入口、(8)下料腿流化氣入口、(9)卸料口、(10)加料口和(11)排氣口。
在實(shí)施例中，裝置內(nèi)外管直徑分別為55mm和120mm，高約5.3m。兩級(jí)順流旋風(fēng)分離器的中心管外徑分別為65mm和37mm，在該管的外表為四個(gè)長(zhǎng)都為10cm，高分別為1cm和0.4mm的螺旋形導(dǎo)向翼和一個(gè)內(nèi)徑為80mm的短管。圓周形V閥的半維角為10°，高度為10cm，底面直徑為85mm。在該順流組合式快速流化床反應(yīng)器中，固體從中心管快速床(5)揚(yáng)析后，被快速床頂端的順流式旋風(fēng)分離器(1)(3)分離，被分離的固體顆粒沿著環(huán)隙下料腿(2)(4)下降，由下料腿(4)下端的圓周型V閥(6)重新循環(huán)至快速床(5)中。為了使V閥(6)和下料腿(4)都維持在移動(dòng)床的操作狀態(tài)，控制下料腿的氣速在臨界流化速度附近。
該順流組合式快速流化床反應(yīng)器用于FCC催化劑、硅膠小球、氧化鋁粉的流態(tài)化實(shí)驗(yàn)，并與原有組合式快速流化床反應(yīng)器進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)它具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)在相同氣速下，順流式旋風(fēng)分離器同樣可達(dá)到較高的分離效率(通常兩級(jí)總效率在97％以上)，但壓降只有多入口旋風(fēng)分離器的20～40％(2)快速床中的固體濃度一般可達(dá)10～15％而在同氣速下原來(lái)的組合式快速流化床反應(yīng)器的固體濃度則只有5％左右。
實(shí)驗(yàn)物料的物性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下(U=2.2m/s)
由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型“順流組合式快速流化床反應(yīng)器”除了具有原來(lái)“組合式快速流化床反應(yīng)器”的優(yōu)點(diǎn)之外，還具有阻力降低、快速床中的固體濃度高等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種包括快速流化床、內(nèi)旋風(fēng)分離器、下料腿和圓周型V閥的快速流化床反應(yīng)器，快速流化床、旋風(fēng)分離器和園周型V閥三者安裝在裝置的中心軸上，反應(yīng)器為同心套管式結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩管之間為旋風(fēng)分離器的下料腿，而中心管為快速流化床，內(nèi)旋風(fēng)分離器為一級(jí)或多級(jí)串聯(lián)的順流式旋風(fēng)分離器。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于氣、固兩相反應(yīng)或固相加工的順流組合式快速流化床反應(yīng)器。本實(shí)用新型“順流組合式快速流化床反應(yīng)器”的快速流化床、旋風(fēng)分離器和圓周型V閥三者都安裝在裝置的中心軸上，反應(yīng)器具有同心套管式結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是本實(shí)用新型兩管之間的環(huán)隙為下料腿，旋風(fēng)分離器采用一級(jí)或多級(jí)串聯(lián)的順流式旋風(fēng)分離器。該反應(yīng)器可用于氣、固非均相催化反應(yīng)或非催化反應(yīng)中，也可用于固體粉料的干燥。它除了具有“組合式快速流化床反應(yīng)器”的優(yōu)點(diǎn)外，還具有阻力降低、快速床中的固體濃度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J8/24GK2149960SQ93206778
公開(kāi)日1993年12月22日 申請(qǐng)日期1993年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月25日
發(fā)明者劉得金, 李洪鐘 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化工冶金研究所