CN102580627A - 一种颗粒状物料的均匀布气装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种颗粒状物料的均匀布气装置，包括可使颗粒状物料均匀向下运动的布气斗、设在所述布气斗下方的用于颗粒状物料收集的物料斗及与所述物料斗底部相连接的出料管。本发明的布气装置的气相阻力小；运行稳定；结构简单。布气装置内无构造复杂的布气头、格栅等部件，仅由锥台、锥斗相互嵌套焊接而成。

Description

一种颗粒状物料的均匀布气装置

技术领域

本发明涉及一种颗粒状物料的均匀布气装置，属于一种颗粒状物料与气体的对流式均匀接触领域，更具体地说，涉及一种颗粒状物料气固两相对流式移动床领域。

背景技术

常见的气固两相床按物料的运动形式可分为固定床和移动床二种，按照具体工艺要求的不同选择不同的床层形式。

气固两相床一般以固定床比较常见，颗粒状物料被固定在床层内，气体从底部通过布气装置均匀的分布到床层内，最后从床层上部溢出，实现与颗粒状物料的充分接触。固定床的优点就是气固两相的接触充分，气相的分布均匀，在颗粒物料层各断面上气固传质速度均匀，对固体颗粒的粒径要求不高。缺点是固定的物料层造成工艺难以实现连续运行。

气固两相移动床常见的有鼓泡床、湍流床和流化床等其他几种形式，其中鼓泡床的系统气相压降变化大，气体与物料的接触均匀性稍差；而湍流床对颗粒状物料的粒径，气相的流速等要求甚为严苛；而流化床与颗粒状物料接触均匀，但气相流速大，系统阻力大，对较大颗粒物料很少采用此办法。常见的几种移动床斗存在着系统布气装置阻力大的缺点。

气固两相移动床中还有一种错流式的移动床可以实现颗粒物料的连续运行，气相从物料层的侧向通过布气格栅均匀的穿过颗粒物料层，在不影响物料的运动条件下，也可实现气体与颗粒物料的充分接触；但从颗粒状物料层看，气体与物料的接触并不均匀，靠近侧向布气格栅的物料自上而下始终与初始进气接触，在气固传质过程中与远离布气格栅侧的物料存在巨大差异。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，运行稳定，系统阻力小的均匀布气装置，应用于颗粒状物料气固两相对流式移动床设备。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种颗粒状物料的均匀布气装置，包括可使颗粒状物料均匀向下运动的布气斗、设在所述布气斗下方的用于颗粒状物料收集的物料斗及与所述物料斗底部相连接的出料管。

所述的出料管保证颗粒状物料的自上而下的运动，实现工艺的连续运行。

本发明的有益效果是：

1、实现了颗粒状物料与气相接触过程中的连续运动，颗粒状物料的运动平稳均衡，相同高度的物料层都能保持相同的气相环境和自身特征。

2、气体在颗粒物料床层的分布均匀，与颗粒接触充分。

3、布气装置的气相阻力小。布气装置通过布气漏斗布气，过流面积大，阻力小；布气装置间的空隙作为气体均质的通道，构建了进入布气漏斗前的同一的气相环境（压力、温度等）；物料斗之间的缝隙面积大，减少了气体进入布气装置前的局部阻力。

4、运行稳定。本布气装置的气体过流区域尺寸大，避免了气体中的粉尘等杂质堵塞布气装置的可能性，提高了运行的稳定性；布气斗的设计保证了物料运动的稳定性，避免了物料层各点的运动速度差异造成物料层各点物料的差异，保证了气固两相的接触效果。

5、结构简单。布气装置内无构造复杂的布气头、格栅等部件，仅由钢制锥台、锥斗相互嵌套焊接而成。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述布气装置包括至少两个以上的物料斗。所述的物料斗是在布置在布气斗下方用于颗粒状物料收集的底部和顶部均呈正方形的锥台，底部与物料管连接；物料斗的上平面应高于或等于布气斗的下平面；物料斗的倾角（倾斜面与水平面的夹角）与布气斗倾角相同；物料斗的上平面四边中，有相对的两边与相邻的物料斗焊接，较其余相对的两边分别长出1～2cm的长度。

进一步，所述每个物料斗上方的布气斗的数量为n²（其中n为非零的正整数），优选为四个。所述布气斗为倒置的底部和顶部均呈正方形的锥台。四个锥台的上平面以及下底面均在同一水平面上，每个锥台上底边与相邻的锥台底边焊接在一起；所述锥台的倾角应大于颗粒状物料的自然堆积角；所述锥台的底边长、高度应根据颗粒状物料的粒径、长径比等特征确定，保证物料运动的均匀性。

所述锥台的倾角为锥台倾斜面与水平面的夹角。颗粒状物料的自然堆积角为物料自然堆积时料堆的坡度（即料堆与地面夹角）称堆积角，又称安息角，在静态时的堆积角称静态（自然）堆积角，在动态时（如运动中皮带运输机上的矿石）的堆积角。

进一步，所述相邻的布气斗之间设有布气通道，所述相邻的物料斗之间设有进气道。

所述的布气通道即相邻的所述锥台布气斗之间的空隙。整齐排列的布气斗之间的空隙相互联通，使气体进入布气斗时处于一个压力环境中，提高了布气的均匀效果。

所述的进气道是指物料斗上顶面有两短边与相邻的物料斗短边不相接，两者之间构成了一道宽度2～4cm的缝隙，此缝隙即是气体的进气道。由于布料斗的之间的缝隙面积较大，因此可大幅降低布气装置进气口的局部阻力。

本发明的一种颗粒状物料的均匀布气装置更适用于以气固传质为主要反应机理的较大颗粒（粒径≥Φ1mm）物料气固两相对流式移动床，尤其是在气体净化、催化剂或吸附剂再生等行业上，其能大幅提高处理效率，减少系统阻力，节约能耗，经济性佳。以典型的活性炭吸附过滤废气为例，利用此布气装置，将可以实现吸附活性炭的连续工作入料与出料，保证吸附层顶面的活性炭总是处于新鲜活性炭状态，吸附层底部活性炭总是处于吸附饱和状态，最大程度的提高活性炭吸附过滤效果，提高活性炭的利用效率。

废气从布气装置进入活性炭吸附层，均匀分布在活性炭床层中，与活性炭床层下部的活性炭充分接触；活性炭床层自上而下均匀运动，各厚度层吸附的污染物自上而下逐步增大，其吸附能力逐步减少，而对应的污染物浓度确是自上而下逐渐增加，废气中高浓度的污染物可保证活性炭的利用效率达到最高。

活性炭床层的顶部为补充的新鲜活性炭，其吸附能力最强，面对已经被大部分已完成吸附净化的废气，可以保证废气最终的净化效果，确保废气的吸附净化达到设计的要求。

活性炭床层的自上而下运动实现了活性炭床层的运动，保证活性炭对废气吸附净化处理的连续性，连续的进料出料保证了活性炭对废气吸附净化处理的稳定性。

附图说明

图1为本发明颗粒状物料的均匀布气装置的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、布气斗，2、物料斗，3、出料管，4、布气通道，5、进气道，6、物料斗的倾角，7、布气斗的倾角。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种颗粒状物料的均匀布气装置，包括可使颗粒状物料均匀向下运动的布气斗1、设在所述布气斗1下方的用于颗粒状物料收集的物料斗2及与所述物料斗2底部相连接的出料管3。

所述布气装置包括至少两个以上的物料斗2。所述的物料斗2是在布置在布气斗1下方用于颗粒状物料收集的底部和顶部均呈正方形的锥台，底部与物料管连接；物料斗2的上平面应高于或等于布气斗1的下平面；物料斗的倾角6（倾斜面与水平面的夹角）与布气斗的倾角7相同；物料斗2的上平面四边中，有相对的两边与相邻的物料斗2焊接，较其余相对的两边分别长出1～2cm的长度。

所述每个物料斗2上方的布气斗1的数量为四个。所述布气斗1为倒置的底部和顶部均呈正方形的锥台。四个锥台的上平面以及下底面均在同一水平面上，每个锥台上底边与相邻的锥台底边焊接在一起；布气斗的倾角7应大于颗粒状物料的自然堆积角。

所述相邻的布气斗1之间设有布气通道4，所述相邻的物料斗2之间设有进气道5。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种颗粒状物料的均匀布气装置，其特征在于：包括可使颗粒状物料均匀向下运动的布气斗、设在所述布气斗下方的用于颗粒状物料收集的物料斗及与所述物料斗底部相连接的出料管。

2.根据权利要求1所述的布气装置，其特征在于：所述布气装置包括至少两个以上的物料斗。

3.根据权利要求2所述的布气装置，其特征在于：所述每个物料斗上方的布气斗的数量为n²，其中n为非零的正整数。

4.根据权利要求3所述的布气装置，其特征在于：所述每个物料斗上方的布气斗的数量为四个。

5.根据权利要求4所述的布气装置，其特征在于：所述布气斗为倒置的底部和顶部均呈正方形的锥台。

6.根据权利要求5所述的布气装置，其特征在于：所述四个锥台的上平面在同一水平面上，下底面也在同一水平面上。

7.根据权利要求5所述的布气装置，其特征在于：所述每个锥台的上底边与相邻的锥台底边焊接在一起。

8.根据权利要求5所述的布气装置，其特征在于：所述锥台的倾角大于颗粒状物料的自然堆积角。

9.根据权利要求1至8任一项所述的布气装置，其特征在于：所述物料斗为底部和顶部均呈正方形的锥台。

10.根据权利要求9所述的布气装置，其特征在于：所述物料斗的上平面高于或等于布气斗的下底面。

11.根据权利要求9所述的布气装置，其特征在于：所述物料斗的倾角与布气斗倾角相同。

12.根据权利要求9所述的布气装置，其特征在于：所述物料斗的上平面四边中，其中相对的两边与相邻的物料斗相焊接，另外相对的两边比与相邻的物料斗焊接的相对的两边，分别短出1～2cm。

13.根据权利要求2至8任一项所述的布气装置，其特征在于：所述相邻的布气斗之间设有布气通道，所述相邻的物料斗之间设有进气道。

14.根据权利要求13所述的布气装置，其特征在于：所述进气道的宽度为2～4cm。

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