CN101721934B - 一种组合挡块式气固混合强化装置 - Google Patents

Abstract

一种组合挡块式气固混合强化装置，它涉及一种强化气固混合过程反应塔。本发明为解决高径比较大的流态化反应塔的上部空间气流混合强度弱，进而导致反应塔空间利用率和反应效率得不到有效提高的问题。携带有固相颗粒物的气流从下至上流经固相浓缩挡块的小角度迎气流斜面时，在固相颗粒的惯性作用下，发生了浓缩行为，经过适当的作用距离(h2)，在固相浓缩挡块的对侧壁面附近形成高浓度的固相颗粒流；具有很大惯性的高浓度固相颗粒流与撞击挡块的大角度迎气流斜面发生碰撞行为，而固相浓缩挡块和撞击挡块采用较小的节流面积和适当的间距组合使得流动阻力损失降到最低，从而实现了低阻高效的气固混合。本发明用于反应塔的气固混合过程中。

Description

一种组合挡块式气固混合强化装置

技术领域

本发明涉及一种强化气固混合过程反应塔，属于环境保护和化工领域，具体涉及一种组合挡块式气固混合强化装置。

背景技术

流态化技术由于其优良的传热传质和混合特性，在能源、化工和环保领域得到了广泛应用。在烟气污染控制技术、混合以及干燥技术中，常采用高径比较大的流态化反应塔，这种反应塔下部空间有很好的混合特性，但在反应塔上部空间由于常常呈现典型的气力输送状态，气固两相流动趋于有序，相间滑移减小，混合强度会显著减弱，即颗粒间碰撞几率小，导致反应塔空间利用率和反应效率得不到有效提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决高径比较大的流态化反应塔的上部空间气流混合强度弱，进而导致反应塔空间利用率和反应效率得不到有效提高的问题，提供一种组合挡块式气固混合强化装置。

本发明包括矩形塔体和至少一组组合挡块，所述一组组合挡块由固相浓缩挡块和撞击挡块组成，固相浓缩挡块和撞击挡块均为空心或实心的三棱体，撞击挡块与固相浓缩挡块相对且错开设置，固相浓缩挡块和撞击挡块均为最长的一侧斜面与其对应的矩形塔体的内壁连接，固相浓缩挡块的下端斜面与其相连接的矩形塔体的内壁之间的夹角为15°～25°，撞击挡块的下端斜面与其相连接的矩形塔体的内壁之间的夹角为65°～75°，矩形塔体的宽度为h0，固相浓缩挡块靠近矩形塔体中心的一侧棱边与矩形塔体内侧壁的垂直距离为(0.3～0.5)×h0，撞击挡块靠近矩形塔体中心的一侧棱边与矩形塔体内侧壁的垂直距离为(0.3～0.5)×h0，固相浓缩挡块靠近中心的一侧棱边与撞击挡块靠近中心的一侧棱边的垂直高度为(3～5)×h0。

本发明具有以下有益效果：

一、本发明在反应塔上部设置固相浓缩挡块2和撞击挡块3，构成了不同角度的组合式迎气流斜面。当携带有固相颗粒物的气流从下至上流经固相浓缩挡块2时，固相浓缩挡块2形成的小角度迎气流斜面，使得固相颗粒在惯性作用下，发生了浓缩行为，经过适当的作用距离h2，在固相浓缩挡块2的对侧壁面附近形成高浓度的固相颗粒流；具有很大惯性的固相颗粒流与撞击挡块3的大角度迎气流斜面发生碰撞行为，产生强烈的相间滑移和固相颗粒碰撞，起到强化气固混合的作用，使反应塔的空间利用率和反应效率得到显著提高。

二、本发明利用固相浓缩挡块2产生的惯性浓缩作用，形成高浓度固相颗粒流冲向撞击挡块3，显著提高了固相颗粒的碰撞几率。固相浓缩挡块2和撞击挡块3采用较小的节流面积和适当的间距组合使得流动阻力损失降到最低，从而实现了低阻高效的气固混合，进一步提高了反应塔的空间利用率和反应效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构主剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式包括矩形塔体1和至少一组组合挡块，所述一组组合挡块由固相浓缩挡块2和撞击挡块3组成，固相浓缩挡块2和撞击挡块3均为空心或实心的三棱体，撞击挡块3与固相浓缩挡块2相对且错开设置，固相浓缩挡块2和撞击挡块3均为最长的一侧斜面与其对应的矩形塔体1的内壁连接，固相浓缩挡块2的下端斜面与其相连接的矩形塔体1的内壁之间的夹角α为15°～25°，撞击挡块3的下端斜面与其相连接的矩形塔体1的内壁之间的夹角β为65°～75°，矩形塔体1的宽度为h0，固相浓缩挡块2与矩形塔体1内侧壁的垂直距离h1为(0.3～0.5)×h0，撞击挡块3与矩形塔体1内侧壁的垂直距离h3为(0.3～0.5)×h0，固相浓缩挡块2靠近中心的一侧棱边与撞击挡块3靠近中心的一侧棱边的垂直高度h2为(3～5)×h0。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式为沿矩形塔体1的高度方向布置多组组合挡块，各组挡块的间距为(3～5)×h0。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理：携带有固相颗粒物的气流从下至上流经固相浓缩挡块2的小角度迎气流斜面时，在固相颗粒的惯性作用下，发生了垂直于流动方向的浓缩行为，经过适当的作用距离h2，在固相浓缩挡块2的对侧壁面附近形成高浓度的固相颗粒流；具有很大惯性的高浓度固相颗粒流与撞击挡块3的大角度迎气流斜面发生碰撞行为，显著提高了固相颗粒与撞击挡块3以及固相颗粒间的碰撞几率，由于气固两相的惯性差异，同时产生强烈的相间滑移，进一步强化了气固混合；而固相浓缩挡块2和撞击挡块3采用较小的节流面积和适当的间距组合使得流动阻力损失降到最低，从而实现了低阻高效的气固混合。

Claims (2)

1.一种组合挡块式气固混合强化装置，所述装置包括矩形塔体(1)，其特征在于：所述装置还包括至少一组组合挡块，一组组合挡块由固相浓缩挡块(2)和撞击挡块(3)组成，固相浓缩挡块(2)和撞击挡块(3)均为空心或实心的三棱体，撞击挡块(3)与固相浓缩挡块(2)相对且错开设置，固相浓缩挡块(2)和撞击挡块(3)均为最长的一侧斜面与其对应的矩形塔体(1)的内壁连接，固相浓缩挡块(2)的下端斜面与其相连接的矩形塔体(1)的内壁之间的夹角(α)为15°～25°，撞击挡块(3)的下端斜面与其相连接的矩形塔体(1)的内壁之间的夹角(β)为65°～75°，矩形塔体(1)的宽度为h0，固相浓缩挡块(2)靠近矩形塔体中心的一侧棱边与矩形塔体(1)内侧壁的垂直距离(h1)为(0.3～0.5)×h0，撞击挡块(3)靠近矩形塔体中心的一侧棱边与矩形塔体(1)内侧壁的垂直距离(h3)为(0.3～0.5)×h0，固相浓缩挡块(2)靠近中心的一侧棱边与撞击挡块(3)靠近中心的一侧棱边的垂直高度(h2)为(3～5)×h0。

2.根据权利要求1所述一种组合挡块式气固混合强化装置，其特征在于：沿矩形塔体(1)的高度方向布置多组组合挡块，各组挡块的间距为(3～5)×h0。

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