CN101439277B - 一种气固反应的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气固反应的方法，包括：放置需要进行反应的固体物料至反应容器；关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，加入进行反应的气体原料；开启用于控制所述反应容器内气体流速的循环风机和控制所述反应容器内气体温度的加热器，以及，设置气固反应需要的所述循环风机的转速、所述加热器的温度；所述固体物料与气体原料反应完成后，关闭加热器，排出残留气体，该方法能够保证在高温、高压下反应器内的气体不泄漏，且同时满足循环过程中需要的气体流速。

Description

一种气固反应的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种在固定容器内具有旋转搅拌装置的混合机，特别地，涉及一种气固反应的方法，及一种气固反应的装置。 

背景技术

在化工等工业化生产中，经常遇到气体与固体反应问题，现有的气固反应器主要有流化床、移动床、固定床等多种形式，其中流化床、固定床比较适用于固体颗粒分布相对比较集中，流动性较好的反应体系，流化床设备选用风机/压缩机作为气体输送的工具，且进入到混合器之后都在微正压下工作，另外对固体物料的粒度进行了限制，一般在40-80um。如果粒度太大，要求流化速度过大，流化性能不好；如果粒度太小，由于流化速度小，细粒子大量被流化风携带走，造成回收困难；固体物料在反应器内的停留时间无法精确地控制；也就是说很难实现气体循环，并且不适用在高温、高压、强腐蚀性的工况。 

对于移动床、喷动床活塞流反应器，可以实现高温、连续化生产，物料组成沿反应器逐渐变化，流体在同一截面以相同速度向前流动，固体物料会存在分布不均匀、停留时间的调节范围有限等缺点，对颗粒粒度比较细的固体粉料而言，这种反应器也同样存在固体物料尾气回收困难的问题。 

另外，常见的固定床容器式反应器常用于气体吸附、干燥等工艺，也可用于气固反应，如图1所示的固定床反应器结构示意图，先放置物料在容器式反应器104中，在使气体106存放在气柜101中，通过压缩机102输送气体106至缓冲罐105中，从而容器式反应器104中进行气体和固体的反应，若需要在一定温度下进行气固反应，则通过加热器103对气体106进行加热，当然，该设备实现了气体和固体的反应，并可以 实现设置气体需要的温度，可以实现增大循环气体，但该设备仍存在以下问题： 

首先，对于尾气循环处理需要增加设备，其次，若增大循环气体的量时，所述压缩机很难满足使用需求，并且若反应的气体是高腐蚀性的气体且需要在高温下工作，则该固定床容器式反应容器不能够保证在高温、高压下气体不泄露，可能会出现一定的固体物料被流动的气体带走； 

另外，固体颗粒传质及传热性质较差，在放热反应时，热量不易迅速扩散造成在固定床层中产生较大的反应温度梯度，使固体颗粒与气体的反应不均匀，容易产生局部过热，或骤冷，不能及时补充热量，使部分固体颗粒和气体反应不完全。 

其中，若采用现有技术的气体和固体颗粒的反应方法，由于固体颗粒是一个静止的固定床层，两端必须有填充物填充，这样就造成了固体颗粒拆卸得不方便，还要对固体颗粒和填充物进行分离，使得劳动强度大，不易实现自动化。尤其是，当固体颗粒是具有腐蚀性和刺激性气味的超细粉物料时，由于装卸不便，易污染环境，易损坏操作人员身体健康。 

还有，所述固体颗粒是一个静止的固定床层，与固体颗粒发生反应的气体或携带与固体颗粒发生反应的物质的气体必须是流动的气体，这样与固体颗粒发生反应的气体，作为携带反应物质的携带气体和反应物质的消耗量很大，含有未反应的气体和反应产生的废气，或者含有作为携带反应物质的携带气体、未与固体发生反应的反应物质和反应后产生废气物质的处理量很大。 

因而，目前本领域技术人员迫切需要解决的技术问题就是，如何保证在高温、高压下反应器内气体不泄漏，同时满足循环过程中需要的气体流速，且固体物料不被流动的气体带走的气固反应容器。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够保证在高温、高压下反应器内的气体不泄漏，且同时满足循环过程中需要的气体流速，以及固体物料不被流动的气体带走的气固反应装置，以及，相应于该气固反应装置的一种气固反应方法。 

为了解决上述问题，本发明公开了一气固反应方法，包括： 

放置需要进行反应的固体物料至反应容器； 

关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，加入进行反应的气体原料； 

开启用于控制所述反应容器内气体流速的循环风机和控制所述反应容器内气体温度的加热器，以及，设置气固反应需要的所述循环风机的转速、所述加热器的加热温度； 

所述固体物料与气体原料反应完成后，关闭加热器，排出残留气体。 

进一步地，若所述残留气体包括毒性气体，所述方法还包括： 

采用洗涤塔吸收残留气体； 

检测所述反应容器内的残留气体的浓度，若符合设定的浓度，开启反应容器； 

否则，开启连接于所述洗涤塔的真空装置，抽取所述残留气体，重复检测所述残留气体的浓度的步骤。 

进一步地，所述放置需要进行反应的固体物料至反应容器的步骤包括： 

取出反应容器内的货架、物料盘； 

将放置有固体物料的物料盘装入所述货架； 

放置所述货架到反应容器内。 

进一步地，所述关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，加入进行反应的气体原料的步骤包括： 

关闭所述反应容器，填充一设定压力值的压缩气体，判断填充该 压缩气体的反应容器的压力值是否相应于该压缩气体的设定压力值，若不同，结束或重新选择反应容器； 

若相同或相应，排除所述压缩气体，和/或，采用惰性气体置换所述压缩气体； 

检测所述排除压缩气体后的反应容器内的第一压力值； 

若所述第一压力值满足所述固体物料和气体原料的反应条件，加入该气体原料，否则，重复排除所述压缩气体的步骤。 

进一步地，所述方法还包括： 

若进行反应的过程中的压力值不符合所述固体物料和气体原料反应所需的第二压力值，采用连接于所述真空装置的压力控制系统进行调节所述压力值。 

进一步地，所述气体原料为毒性、腐蚀性的气体原料，或所述固体物料为毒性、腐蚀性的固体物料。 

为解决上述问题，本发明还公开了一种气固反应的装置，包括： 

反应容器，用于反应固体物料和气体原料；该反应容器包括：穿射该反应容器用于混合固体物料和气体原料的搅拌叶； 

循环风机，用于密封所述反应容器，并控制所述搅拌叶的转速；该循环风机包括：用于控制搅拌叶转动的电机，用于密封反应容器的磁力密封件、以及用于使气体原料进入设定路线流动的导流桶； 

加热装置，用于提供所述固体物料和原料气体反应所需的温度，设置在反应容器外部且贯通于所述反应容器上、下部位的中空管道；该加热装置包括：用于混合至少一种原料气体的混合器，用于加入气体原料和排除残留气体的管口装置； 

检测装置，用于检查所述反应容器是否漏气，该检测装置连接于所述管口装置； 

其中，所述导流桶贯通于连接所述反应容器上部位的加热装置，所述加热装置的部分管道设置有加热器； 

所述加热装置的中空管道和反应容器组成循环风道。 

进一步地，若所述残留气体包括毒性气体，该装置还包括： 

洗涤塔，用于吸收所述残留气体，该洗涤塔连接于所述管口装置；以及，所述洗涤塔包含有吸收所述残留气体的吸收物料的流通管口，并配置用于循环所述洗涤塔的残留气体的循环泵； 

连接于洗涤塔和管口装置的真空装置，该真空装置用于抽取所述残留气体或排除压缩气体； 

连接于所述管口装置和真空装置的自动调解固体物料和气体原料反应过程中的压力值的压力控制系统。 

进一步地，所述反应容器还包括： 

至少一个用于测量所述反应容器内的温度的温度计，该温度计固定穿射所述反应容器； 

以及，至少一个用于测定气体原料浓度或测定残留气体浓度的并固定穿射所述反应容器的浓度检测仪； 

用于放置固体物料的物料盘，用于放置物料盘的货架，以及使气体原料沿设定路线流动的导流装置； 

所述导流装置设置于所述循环风道中。 

进一步地，所述循环风道设置有多个用于均匀混合固体物料和气体原料的节流部件。 

进一步地，所述管口装置包括用于排除残留气体的排气阀和至少一个气体原料进气口；和/或， 

所述排气阀连接于所述洗涤塔。 

进一步地，所述循环风机还包括，位于所述磁力密封件上部，连接于所述搅拌叶，并控制搅拌叶转速的减速机； 

所述磁力密封件包括：连接于所述搅拌叶的活动轴承、以及进行密封所述反应容器的填料密封、机械密封件、支撑所述磁力密封件的机架。 

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 

首先，本发明通过设置磁力密封件和自润滑轴承，可以保证在高 温、高压下反应器内的气体不泄漏，且同时使用循环风机，可以满足循环过程中需要的气体流速，并能够使固体物料和气体原料充分混合，并能够保证所述固体物料不被流动的气体带走，另外本发明的气固反应装置换包括有洗涤塔，可以回收残留气体，保证气体的循环使用和净化气体，不会污染环境； 

其次，本发明的气固反应装置包括有检测装置，可以很好的检测气体反应的压力，能够实现从负压到高压的反应过程，提高气固反应的产量； 

再者，本发明的反应容器上设定的至少包括一个进气口，可以实现几种不同的气体与固体的反应，利用循环风机提供转速，并由电机自动控制的搅拌叶可以使不同气体在反应过程中不会分层，进而更好的与固体物料进行反应。 

附图说明

图1为现有技术中的固定床反应器结构示意图； 

图2为本发明的气固反应方法的流程示意图； 

图3为本发明的反应容器的结构示意图； 

图4为本发明的图3中的反应容器的A部分的放大的结构示意图； 

图5为本发明的气固反应装置的整体结构示意图。 

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

本发明的核心构思在于，在反应容器内设置循环风道、搅拌叶、导流装置可以替代外循环风机，能够保证气体在反应器内沿设定路线均匀无死角的流动，并能够保证固体物料和气体原料的充分接触，同时又能确保使用几种密度不同的气体原料时，不会出现上下分层，通过自动调解搅拌叶的转速，来调节气流在反应器内的流速，确保固体物料能够与气体物料充分接触并反应的同时又能保证固体物料不被气 流带走。 

实施例1 

参考图2所示的本发明的气固反应方法的流程示意图，其所述的气固反应的方法的步骤主要包括： 

步骤201：放置需要进行反应的固体物料至反应容器； 

在本发明的一种优选实施例中，所述步骤201的子步骤可以包括， 

子步骤S1：取出反应容器内的货架、物料盘； 

子步骤S2：将所述放置有固体物料的物料盘装入所述货架； 

子步骤S3：放置所述装有固体物料的货架到反应容器内。 

步骤202：关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，执行步骤203，加入进行反应的气体原料；若检查所述反应容器漏气，则执行步骤2031，结束该操作，或重新选择反应容器，重复本实施例的上述的所有步骤； 

其中，在实际的气固反应的操作过程中，所述步骤202还可以包括以下的子步骤： 

子步骤A1：关闭所述反应容器，填充一设定压力值的压缩气体，该压缩气体可以是压缩的空气，或惰性气体，或为与本实施例中的固体物料不会发生反应的任何一种或多种压缩气体，本发明不对此进行限定； 

子步骤A2：判断填充该压缩气体的反应容器的压力值是否相应于该压缩气体的设定压力值； 

子步骤A3：若填充该压缩气体的反应容器的压力值与该压缩气体的设定压力值相同或相应，说明本实施例使用的反应容器不漏气，进而开始排除所述压缩气体，和/或，采用惰性气体置换所述压缩气体，否则，结束操作过程，或重新选择反应容器进行气固反应； 

当所述反应容器不漏气时，执行步骤203，加入进行反应的气体原料，所述的气体原料可以为一种也可以为多种气体原料的混合；

此时需要注意的是，即需要检测所述排除压缩气体后的反应容器内的第一压力值，若所述第一压力值满足所述固体物料和气体原料的反应条件，加入该气体原料，否则，重复排除所述压缩气体的操作；当然，本实施例中也可以采用惰性气体置换所述压缩气体； 

当然，在实际的操作过程中，可以使用现有技术中的真空系统或机械泵抽取反应容器中的压缩气体，进而检测抽取压缩气体后的反应容器的第一压力值； 

其中，执行步骤203的具体操作过程为现有的技术公开的操作，本发明不对此进行限制；例如，选择气体原料可以是常用的无腐蚀性的气体原料，也可以是腐蚀性、或有毒的气体原料，本实施例中可以通过两种存储气体原料的方式将气体原料加入反应容器中，一种是外购现有技术中的存储在钢瓶的高压气体原料；另一种是可以采用喷射器来增强压力，也就是说牺牲一种附加气体的压力来提高气体原料的压力使其充入反应容器中。 

当然，在实际的操作过程中，由于各种情况，会出现压力值发生变化的状况，也就是说当所述固体物料与原料气体反应过程中的压力值超出设定值的浮动范围时，采用所述洗涤塔的压力自动控制系统进行降压；进而达到设定值的浮动范围或实际反应所需要的压力值，使该气固反应能够进行完成。 

步骤204：开启循环风机和加热器，以及设置所述循环风机的转速、所述加热器的温度，也就是说，开启用于控制所述反应容器内气体流速的循环风机和控制所述反应容器内气体温度的加热器，以及设置气固反应需要的所述循环风机的转速、所述加热器的加热温度； 

优选地，该步骤204的子步骤可以包括： 

子步骤B1：依据所述固体物料的种类，设定所述循环风机的转速，开启所述循环风机； 

子步骤B2：设置所述固体物料的反应温度，开启加热装置，一般 气固反应过程中，气固反应的温度会有几个阶段的变化，且每个阶段都需要有一定的反应时间，和一定的反应温度。本实施例中可以通过微机控制的程序设定需要的不同阶段的反应温度和反应时间，自动调节实现气体原料和固体物料的充分反应。 

本实施例中，随着气固反应的进行，固体物料和气体原料反应的压力值不符合所述固体物料和气体原料反应过程中所需的第二压力值，或所述第二压力值的浮动范围时，可以采用连接于所述真空装置的压力控制系统进行调节所述压力值，或现有技术中的补充加入气体原料进而调节/稳定所述压力值，使其达到所述第二压力值的浮动范围，保证气固可以充分反应。 

步骤205：待所述固体物料与原料气体反应完成后，关闭加热器，排出残留气体，当然，所述残留气体不包含有毒气体、或腐蚀性气体时，可以排放到空气中，也可以收集起来。 

若所述所述气体原料为毒性、腐蚀性的气体原料，或所述固体物料为毒性、腐蚀性的固体物料时， 

还需要进行步骤206，采用洗涤塔吸收所述残留气体； 

步骤207：进而检测所述反应容器内的残留气体的浓度，若符合设定的浓度，开启反应容器，执行步骤208； 

步骤208：若所述残留气体的浓度达到设定的浓度，开启所述反应容器。 

否则，执行步骤2071，开启连接于所述洗涤塔的真空装置，或机械泵，抽取所述残留气体，重复检测所述残留气体的浓度的步骤207。 

也就是说，所述步骤207为判断过程，检测所述残留气体的浓度不符合设定值的浓度；即所述残留气体的浓度超标、则自动启动报警设备；以及开启真空装置，或机械泵，抽取所述残留气体，或通过惰性气体进行置换，重复检测反应容器的残留气体的浓度，进而判断，结束或是继续抽空及置换操作，直至检测浓度达到设定的浓度；

步骤207，开启反应容器，取出货架，得到反应后的固体物料。 

当然，在具体实现过程中，即在使用真空装置，或机械泵，抽取所述残留气体的过程中，可能会有残留气体进入气固反应容器所在的空间，此时需要开启房间的通风系统，并同时检测所述空间的残留气体的浓度。 

若气体原料为腐蚀性气体或有毒气体时，则需要带好防毒面具开启反应容器，待室温后或进行冷却后将所述装有固体原料的货架取出，然后包装，完成整个气固反应的操作过程。 

本实施例的方法，可以实现从负压到高压，并且是气固反应的温度不受限制的气固反应方法。 

以上对本发明实施例中气固反应方法进行了详细描述；为了简单描述，故将其都表述为一系列动作的组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作前后关系的限制。另外，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。 

实施例2 

下面对本发明的气固反应装置进行详细介绍。 

参考图3、图4和图5，示出了本发明的一种气固反应容器的结构示意图、图3中反应容器的A部的放大的结构示意图，以及气固反应整体装置的结构示意图，图3和图5中箭头表示气体原料在反应容器中流动的方向，从图3看到气流是沿着前头的方向折流。固体物料就摆放在货架002上的物料盘005中，气流在物料盘005的表面流过。 

本实施例的气固反应装置主要包括反应容器014，循环风机，加热装置011，检测装置； 

当所述气体原料为毒性、腐蚀性的气体原料，或所述固体物料为毒性、腐蚀性的固体物料时，所述的气固反应装置还包括洗涤塔025，真空装置031、循环泵024。

反应容器014，用于反应固体物料和气体原料，该反应容器014连接于固定在地面上的基座013； 

如图3所示，该反应容器014包括：穿射该反应容器014用于混合固体物料和气体原料的搅拌叶009；该搅拌叶009可以使固体物料和气体原料进行充分混合，并通过加热装置011的混合器008混合后的高温气体原料形成的气流沿加热装置的中空管道和反应容器组成的循环风道进行均匀无死角的流动；所述循环风道中设置有使气流沿设定路线进行循环流动的导流装置，本实施例中的导流装置可以由折流板组成，使得气体沿折流板折流，且该导流装置位于循环风道内； 

优选的实现方式可以是，所述循环风道还可以设置有多个用于均匀混合固体物料和气体原料的节流部件(图中未示出)，所述节流部件可以为一种静态混合器的结构。可以设置在加热装置的混合器中，也可以设置在循环风道中，即从反应容器底部进入循环风道的混合气体经过该节流部件不断的改变气体的流向进而达到几种气体混合的目的，该节流部件能够对气流进行导通，本发明不对其结构限制，可以针对不同的固体物料和气体原料选择合适的节流部件，也就是说，该节流部件可以设置在连接所述反应容器014和加热装置011的中空管道的循环风道的任何一个位置，并可以设置有多个用于均匀混合固体物料和原料气体的节流部件(图中未示出)；可以保证循环气体原料被均匀加热，还能保证参与反应的不同气体原料在循环风道内被均匀的混合。 

该反应容器014不仅可以保证气体原料在反应容器014内沿设定路线均匀无死角的流动、且可以使固体物料和气体原料充分接触，同时又能确保几种密度不同的反应气体原料不会出现上下分层； 

其中，本实施例优选的方式是，所述的反应容器014还设置有，固定并穿射反应容器014的上温度计003、和下温度计001，以及，至少一个用于测定气体原料浓度或测定残留气体浓度的并固定穿射所述反应 容器的浓度检测仪(图中未标出)，该浓度检测仪的位置与所述温度计的位置相应，并可以通过相同的方式进行固定；用于放置固体物料的物料盘005，以及用于放置物料盘的货架002，当然，依据实际的气固反应条件进行设置，至少一个用于测量所述反应容器内的温度的温度计，和用于放置固体物料的物料盘005，以及用于放置物料盘的货架002的摆放位置，本发明不对温度计的数量、浓度检测仪的数量和货架、物料盘的使用、摆放位置进行限定。 

循环风机，用于密封件所述反应容器014，并控制所述搅拌叶009的转速；本实施例中所述的循环风机是指图4中的电机004、磁力密封件012、导流桶010和搅拌叶009的组合；具体如下： 

如图4所示，该循环风机包括：用于控制搅拌叶转动的电机004，所述的搅拌叶009通过电机004和减速机022进行依据不同的固体物料和气体原料控制该搅拌叶009的搅拌速度，其中，所述搅拌叶009位于反应容器014内，该电机004和减速机022设置在反应容器014的上端，需要说明的是，电机004和减速机022可以使用现有技术中的任何一种，在本实施例中减速机022不是必须的，可以通过电机004变频同样可以达到减速、调速的目的。本发明不对此进行限制。 

该循环风机还包括：用于密封件反应容器的磁力密封件012、以及用于使气体原料进入设定路线流动的导流桶010，所述的导流桶010贯通于连接所述反应容器014上部位的加热装置011，用于接收并导流所述加热并混合的高温气流。 

在实际应用中，所述循环风机还可以包括，连接于所述搅拌叶的活动轴承015、以及进行密封所述反应容器的填料密封件016、机械密封件017、支撑所述磁力密封件012的机架021，以及分布于隔离套019两边的用于进行隔离腐蚀性气体的内磁钢018、外磁钢020。 

优选地，本实施例所述的磁力密封件012内部的活动轴承015选用了特殊材料能耐大多数气体的腐蚀，同时又有自润滑功能；所述的特 殊材料是填充聚四氟乙烯。填充物为石墨； 

并且，在磁力密封件012内部又设置有机械密封件017和填料密封件016，确保物料既不外漏，又不内漏。 

如图3所示的本实施例中气固反应的加热装置011，用于提供所述固体物料和原料气体的温度，设置在反应容器014外部，且所述加热装置011贯通于所述反应容器014上、下部位的中空管道，所述中空管道与所述反应容器贯通连接组成气体原料进行流通的循环风道； 

该加热装置011包括：用于混合至少一种原料气体的混合器008，用于加入气体原料和排除残留气体的管口装置006；所述加热装置011的部分管道设置有加热器007，或也可以是内部或全部管道都设置有加热器007，该加热器的设计可以为现有技术中任何一种设计，在实际应用中，优先使用的是可以设定温度，且能够保持温度的加热器，本发明对此不进行限制。通过反应容器014内的上温度计003、下温度计001与加热装置011进行连锁，进而控制整个气固反应可以在设定温度下进行。 

其中，所述循环风机包含的导流桶010贯通于连接所述反应容器014上部位的加热装置011。 

检测装置，用于检查所述反应容器是否漏气，该检测装置连接于所述管口装置006，本实施例中使用的是如图5中的真空装置031进行检测反应容器是否漏气；进一步地，使用压缩气体030进行检测所述反应容器014的气密性，并通过进气口029进行置换所属压缩气体。本实施例中的检测装置就是指压力检测装置，实际操作中就是指压力变送器。 

当反应的固体物料和气体原料、残留物、残留气体等不包括有毒、腐蚀性的物质是，可以将排气阀直接打开，使气体流通于空气中，也可以连接于吸收塔，从而针对残留气体进行相对应的处理， 

如图5所示，当所述气体原料可以为毒性、腐蚀性的气体原料，或所述固体物料为毒性、腐蚀性的固体物料，以及所述反应后的残留气 体包括毒性气体，该气固反应装置必须连接洗涤塔025； 

洗涤塔025，用于吸收所述残留气体，该洗涤塔025连接于所述管口装置006设置的排气阀032； 

本实施例中该管口装置006包括两个气体原料进气口026和027，所述原料气体可以为毒性气体、也可以为非毒性气体，本发明的气固反应装置对此不进行限制，该管口装置006还包括用于排除残留气体的排气阀032；和/或， 

所述排气阀032连接于所述洗涤塔025。 

所述洗涤塔025包含有吸收所述残留气体的吸收物料的流通管口023，并配置用于循环所述洗涤塔的残留气体的循环泵024； 

连接于洗涤塔025和管口装置006的真空装置031，该真空装置031还可以用于抽取所述残留气体或排除压缩气体(该处所述的残留气体不包含有毒气体、腐蚀性的气体)， 

连接于所述管口装置006和真空装置031的自动调解固体物料和气体原料反应过程中的压力值的压力控制系统028。 

需要说明的是，本实施例中主要通过压缩气体的进气口030进行检测反应容器014是否漏气，若反应容器不漏气时，再通过惰性气体进气口029置换所述反应容器014内的压缩空气； 

当然，本实施例中设置磁力密封件的主要目的就是为保证本发明的气固反应装置能使在高温、高压状态下进行腐蚀性气体的反应，因此，所述反应容器014开口部，采用零泄漏的磁力密封件012和活动轴承015进行密封。 

在实际的反应过程中，可以根据固体物料的加料量、粒径大小、密度计算出气体原料的循环流量、最高气体流速和循环风道的截面积，再通过改变搅拌叶009的转速，来调节气流在反应容器014内的流速，确保固体物料能够与气体原料充分接触的同时又能保证固体物料不被气流带走。

当然，在反应容器014内、外还设置有在线气体浓度检测仪(图中未示出)，随时监控反应器内、外的气体浓度；且该浓度检测仪的设置与温度计的设置是相同的操作，该处不再详述。 

本发明的气固反应装置可以适用于任何气体原料和固体物料进行反应，以及能够承受从负压到高压的任何压力。 

本说明书中的各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。并且，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。 

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”、“第一”、“第二”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 

以上对本发明所提供的一种气固反应方法和气固反应装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种气固反应的方法，其特征在于，包括：

放置需要进行反应的固体物料至反应容器；

关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，加入进行反应的气体原料；

开启用于控制所述反应容器内气体流速的循环风机和控制所述反应容器内气体温度的加热器，以及，设置气固反应需要的所述循环风机的转速、所述加热器的加热温度；

所述固体物料与气体原料反应完成后，关闭加热器，排出残留气体；

所述反应容器，用于反应固体物料和气体原料；该反应容器包括：穿射该反应容器用于混合固体物料和气体原料的搅拌叶；

所述循环风机，用于密封所述反应容器，并控制所述搅拌叶的转速；该循环风机包括：用于控制搅拌叶转动的电机，用于密封反应容器的磁力密封件、以及用于使气体原料进入设定路线流动的导流桶；

其中，所述导流桶贯通于连接所述反应容器上部位的加热装置，所述加热装置的部分管道设置有加热器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述残留气体包括毒性气体，所述方法还包括：

采用洗涤塔吸收残留气体；

检测所述反应容器内的残留气体的浓度，若符合设定的浓度，开启反应容器；

否则，开启连接于所述洗涤塔的真空装置，抽取所述残留气体，重复检测所述残留气体的浓度的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述放置需要进行反应的固体物料至反应容器的步骤包括：

取出反应容器内的货架、物料盘；

将放置有固体物料的物料盘装入所述货架；

放置所述货架到反应容器内。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，加入进行反应的气体原料的步骤包括：

关闭所述反应容器，填充一设定压力值的压缩气体，判断填充该压缩气体的反应容器的压力值是否相应于该压缩气体的设定压力值，若不同，结束或重新选择反应容器；

若相同或相应，排除所述压缩气体，和/或，采用惰性气体置换所述压缩气体；

检测所述排除压缩气体后的反应容器内的第一压力值；

若所述第一压力值满足所述固体物料和气体原料的反应条件，加入该气体原料，否则，重复排除所述压缩气体的步骤。

5.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，还包括：

若进行反应的过程中的压力值不符合所述固体物料和气体原料反应所需的第二压力值，采用连接于所述真空装置的压力控制系统进行调节所述压力值。

6.如权利要求2、3或4所述的方法，所述气体原料为毒性、腐蚀性的气体原料，或所述固体物料为毒性、腐蚀性的固体物料。

7.一种气固反应的装置，其特征在于，包括：

反应容器，用于反应固体物料和气体原料；该反应容器包括：穿射该反应容器用于混合固体物料和气体原料的搅拌叶；

循环风机，用于密封所述反应容器，并控制所述搅拌叶的转速；该循环风机包括：用于控制搅拌叶转动的电机，用于密封反应容器的磁力密封件、以及用于使气体原料进入设定路线流动的导流桶；

加热装置，用于提供所述固体物料和原料气体反应所需的温度，设置在反应容器外部且贯通于所述反应容器上、下部位的中空管道；该加热装置包括：用于混合至少一种原料气体的混合器，用于加入气体原料和排除残留气体的管口装置；

检测装置，用于检查所述反应容器是否漏气，该检测装置连接于所述管口装置；

其中，所述导流桶贯通于连接所述反应容器上部位的加热装置，所述加热装置的部分管道设置有加热器；

所述加热装置的中空管道和反应容器组成循环风道。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，若所述残留气体包括毒性气体，该装置还包括：

洗涤塔，用于吸收所述残留气体，该洗涤塔连接于所述管口装置；以及，所述洗涤塔包含有吸收所述残留气体的吸收物料的流通管口，并配置用于循环所述洗涤塔的残留气体的循环泵；

连接于洗涤塔和管口装置的真空装置，该真空装置用于抽取所述残留气体或排除压缩气体；

连接于所述管口装置和真空装置的自动调解固体物料和气体原料反应过程中的压力值的压力控制系统。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述反应容器还包括：

至少一个用于测量所述反应容器内的温度的温度计，该温度计固定穿射所述反应容器；

以及，至少一个用于测定气体原料浓度或测定残留气体浓度的并固定穿射所述反应容器的浓度检测仪；

用于放置固体物料的物料盘，用于放置物料盘的货架，以及使气体原料沿设定路线流动的导流装置；

所述导流装置设置于所述循环风道中。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述循环风道设置有多个用于均匀混合固体物料和气体原料的节流部件。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述管口装置包括用于排除残留气体的排气阀和至少一个气体原料进气口；和/或，

所述排气阀连接于所述洗涤塔。

12.如权利要求7、8或9所述的装置，其特征在于，所述循环风机还包括，位于所述磁力密封件上部，连接于所述搅拌叶，并控制搅拌叶转速的减速机；

所述磁力密封件包括：连接于所述搅拌叶的活动轴承、以及进行密封所述反应容器的填料密封、机械密封件、支撑所述磁力密封件的机架。

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