專利名稱：一種密相輸運床反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種密相輸運床反應器，屬于化工氣固兩相反應設備技術領域。
背景技術：
氣固兩相反應是化學工業(yè)中應用最廣、規(guī)模最大的一種反應過程。目前的化工生產中，氣固相反應通常在固定床反應器、移動床反應器或流化床反應器中進行。這三種反應器都有一些缺點固定床反應器不能實現(xiàn)固體物料的連續(xù)輸入和輸出；移動床反應器反應器和流化床反應器雖然能實現(xiàn)物料的連續(xù)輸入和輸出，但是物料的輸入濃度和輸出濃度必須控制在一定范圍之內，而且反應時間一般較難調整。對于一些要求輸入的固體反應物濃度很高的氣固兩相反應，無法采用固定床反應器，而采用移動床或流化床反應器時，反應效率會比較低。因此，需要一種能夠允許固體反應物達到很高的濃度、反應時間易于控制的反應器。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就在于提出一種密相輸運床反應器，使反應器中的固體反應物能夠達到很高的濃度，而且反應時間易于控制。本發(fā)明所述的密相輸運床反應器技術方案如下一種密相輸運床反應器，其特征在于包括頂部給料口、氣體輸送通道、輸運床、分離器、固體收集器和氣體收集器，所述的輸運床包括多級，每級輸運床均由輸運槽、設置在輸運槽下部的布風)和風室構成，且向下傾斜布置，相鄰兩級輸運床通過水平過渡段首尾相接，交叉下降布置；所述的氣體輸送通道上引出多個氣體支路，每級輸運床的風室通過氣體支路與氣體輸送通道相連；所述的分離器、固體收集器和氣體收集器設置在最末一級輸運床的出口處。本發(fā)明的技術特征還在于本發(fā)明所述的每級輸運床向下傾斜的角度為7° 20°。在每個水平過渡段的頂部設有補料口。所述每級輸運床的橫截面為矩形或圓形，采用矩形截面時，輸運床截面的高寬比為1 1. 333，輸運槽和風室的高度比為1 2 ；采用圓形截面時，輸運槽和風室的橫截面積比為1 2。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點和突出效果①實現(xiàn)了氣固兩相反應器中反應固體的高濃度輸入；②輸送床的傾角可調，通過調節(jié)傾角使氣固混合物的流速發(fā)生變化，改變混合物在反應器中的停留時間，反應時間易于控制。③混合物在輸運床中流動平穩(wěn)，反應能按照設計要求穩(wěn)定地進行。④每個水平過渡段頂部都設有補料口，反應過程中可以從補料口補充固體反應物，便于在反應過程中調整反應固體的濃度。綜上所述，本發(fā)明是一種較好的氣固兩相反應器，尤其適用于固體反應物濃度很高的氣固兩相反應。


圖1是本發(fā)明提供的密相輸運床反應器的結構原理示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中A-A截面圖。圖中1-頂部給料口 ；2-氣體輸送通道；3-氣體支路；4-風室氣體入口 ；5-輸運槽；6-布風板；7-風室；8-水平過渡段；9-補料口 ； 10-分離器；11-固體收集器；12-氣體收集器。
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的原理、具體結構和最佳實施方式。圖1是本發(fā)明提供的密相輸運床反應器的示意圖。該反應器包括頂部給料口 1、氣體輸送通道2、輸運床、分離器10、固體收集器11和氣體收集器12。該輸運床包括多級，通常采用8 16級；每級輸運床均由輸運槽5、設置在輸運槽下部的布風板6和風室7構成， 且向下傾斜布置，傾角可在7° 20°范圍內變化。輸運床采用交叉下降的布置方式(即第一級輸運床向右下方向傾斜，第二級輸運床向左下方向傾斜；從第三級輸運床開始，重復第一、二級輸運床的傾斜方式)；相鄰兩級輸運床傾斜方向不同，交叉下降布置，并通過水平過渡段8首尾相接。在氣體輸送通道2上引出多個氣體支路3，每級輸運床的風室通過氣體支路3與氣體輸送通道2相連；所述的分離器10、固體收集器11和氣體收集器12設置在最末一級輸運床的出口處。在密相輸運床反應器中，每級輸運床中的布風板將其分為上下兩個部分，反應固體和氣體分別從上部和下部進入輸運床，在輸運床中混合、反應和向下流動。反應固體可以全部從頂部給料口 1加入，也可以一部分從頂部給料口 1加入，另一部分從每個水平過渡段 8頂部的補料口 9加入。反應氣體首先進入氣體輸送通道2，其上引出多個氣體支路3，每個氣體支路3中的反應氣體流量都可調節(jié)，反應氣體經氣體支路3進入風室7。反應氣體在風室中均勻分布，通過布風板6上的微孔進入輸運槽5，將其中的反應固體部分流化后，氣固混合物在重力的作用下在輸運槽5內開始向下充氣流動。這種流動方式下輸運床可輸運很高濃度的反應固體，而且輸運過程平穩(wěn)。因此，該反應器允許高濃度的反應固體和反應氣體在輸運槽5內混合并反應，同時向下流動，直到反應完全，在最后一級輸運床的出口處，生成物經分離器10分離后進入固體收集器11和氣體收集器12。反應器工作時，可以通過調整輸運床的傾角來改變輸運床內氣固混合物的流動速度，改變混合物在輸運床內的停留時間，最終改變氣固相在反應器內的反應時間。在反應過程中，當某一級輸運床中的反應固體濃度過低時，可以在對應的水平過渡段補料口 9處添加適量的反應固體，反應物濃度的調整很方便。每級輸運床的橫截面可以是矩形或圓形，為了保證輸運床能輸運高濃度的反應物，采用矩形截面時，輸運床截面的高寬比為1 1. 333，輸運槽5和風室7的高度比為1 2 ；采用圓形截面時，輸運槽5和風室7的橫截面積比為1 2。使用本發(fā)明提供的密相輸運床反應器，可以使反應器中固體反應物達到很高的濃度，以促進氣固反應。通過改變輸運床傾角可以控制氣固兩相的反應時間，使反應充分。在反應過程中，從水平過渡段的補料口可以添加反應固體，使反應過程中調整反應固體濃度很方便，同時保證反應過程中反應固體的濃度足夠高以達到反應要求。因此，本發(fā)明提供的密相輸運床反應器是一種較好的氣固兩相反應器，尤其適用于固體反應物濃度很高的氣固兩相反應。
權利要求
1.一種密相輸運床反應器，其特征在于包括頂部給料口(1)、氣體輸送通道O)、輸運床、分離器(10)、固體收集器(11)和氣體收集器(12)，所述的輸運床包括多級，每級輸運床均由輸運槽(5)、設置在輸運槽下部的布風板(6)和風室(7)構成，且向下傾斜布置，相鄰兩級輸運床通過水平過渡段(8)首尾相接，交叉下降布置；所述的氣體輸送通道( 上引出多個氣體支路(3)，每級輸運床的風室通過氣體支路C3)與氣體輸送通道( 相連；所述的分離器(10)、固體收集器(11)和氣體收集器(1 設置在最末一級輸運床的出口處。
2.按照權利要求1所述的一種密相輸運床反應器，其特征在于所述每級輸運床向下傾斜的角度為7° 20°。
3.按照權利要求1或2所述的一種密相輸運床反應器，其特征在于在每個水平過渡段(8)的頂部設有補料口(9)。
4.按照權利要求1所述的一種密相輸運床反應器，其特征在于所述每級輸運床的橫截面為矩形或圓形，采用矩形截面時，輸運床截面的高寬比為1 1. 333，輸運槽( 和風室 (7)的高度比為1 2 ；采用圓形截面時，輸運槽(5)和風室(7)的橫截面積比為1 2。
全文摘要
一種密相輸運床反應器，屬于化工氣固兩相反應設備技術領域。本發(fā)明包括頂部給料口、氣體輸送通道、輸運床、分離器、固體收集器和氣體收集器。所述的輸運床包括多級，每級輸運床均由輸運槽、設置在輸運槽下部的布風板和風室構成，且向下傾斜布置；相鄰兩級輸運床通過水平過渡段首尾相接；氣體輸送通道上引出多個氣體支路，每級輸運床的風室通過氣體支路與氣體輸送通道相連。該密相輸運床反應器使用輸運床來進行氣固兩相反應，輸運過程平穩(wěn)，固體反應物濃度很高，通過調整傾角能調節(jié)混合物的反應速度。本發(fā)明具有反應固體濃度高、反應過程平穩(wěn)、反應時間易于控制、結構簡單等優(yōu)點，尤其適用于固體反應物濃度很高的氣固兩相反應。
文檔編號B01J19/24GK102247793SQ20111010603
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2011年4月26日
發(fā)明者吳玉新, 岳光溪, 李俊, 李舟航, 沈解忠, 謝玉榮, 魏利巖 申請人:無錫華光鍋爐股份有限公司, 清華大學