CN108246213A - 流化床气固反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了流化床气固反应装置，包括：固定平台、气固反应器主体、气体输送系统，气固反应器主体的壳体由上下布置的固定主体与活动主体组成，固定主体与固定平台固定连接，活动主体的上端面与固定主体的下端面密封连接，气固反应器主体的内部空间由自上而下布置的物料沉降区、气固反应区、物料区组成，物料区位于活动主体内，物料区的底部设有一上部敞口容器，且所述容器的底面设有多个直径小于反应物料粒度的贯穿孔，所述气体输送系统的出气口与活动主体的底部相连，本发明的物料取放方便，物料损失小，节约了运行成本，容器底面的孔易清理，大幅降低设备故障率，提高了生产的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及流化床气固反应装置，属于流化床设备领域。
背景技术
目前使用的气固反应流化床，使用前将一定量反应物料直接放置在物料区的多孔板上，待反应结束后，将物料从多孔板上取走，这个过程中常常出现物料放置不方便，取出不彻底，多孔板被堵塞等问题，且反应物料稀有且贵重，造成经济上的浪费，增加了运营成本，同时，多孔板被堵塞后不容易清理，影响了气体的流通，本发明就是争对以上缺陷，在流化床底部设计制作一个可移动取出的容器，将定量的反应物料放置于容器，使反应物料在整个流化床区反应，反应结束后，可以将所有反应产物和所有未反应完的反应物料一同收集到容器中，实现定量反应。
发明内容
本发明的技术要点：
1、 将流化床分为物料区、气固反应区、物料沉降区，其中物料区内放置一个容器，以盛放定量的物料，并由此能完全地收集反应后的物料，从而实现流化床的定量反应。
2、 物料区安装在活动主体内，并且活动主体的下方设有升降装置，活动主体与升降装置的升降部相连，实现活动主体部分与固定主体部分的分离。
3、 本发明只在物料区和气固反应区反应，所以较传统的流化床物料反应流程要短，因此大大地减少了固体反应物的损耗量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：该流化床气固反应装置，包括：固定平台、气固反应器主体、气体输送系统，所述气固反应器主体的壳体由上下布置的固定主体与活动主体组成，固定主体与固定平台固定连接，活动主体的上端面与固定主体的下端面密封连接，所述气固反应器主体的内部空间由自上而下布置的物料沉降区、气固反应区、物料区组成，物料区位于活动主体内，物料区的底部设有一上部敞口容器，且所述容器的底面设有多个直径小于反应物料粒度的贯穿孔，所述气体输送系统的出气口与活动主体的底部相连。
通过该技术方案，由于气固反应器主体设置了活动主体部分，物料区设置了敞口容器，反应前打开活动主体部分将容器取出，放置定量的物料，将容器装入活动主体部分，将活动主体部分与固定主体部分密封固定连接，反应结束后，所有的物料落回到容器中，将活动主体部分打开，取出容器，即可将容器中的物料全部取出，使物料在整个反应区的存取变得更方便，物料不易积累或损失，节约了运行成本，并实现了定量反应要求。
优选的，所述气体输送系统、气固反应区、物料区，均设有加热控温装置，以减轻反应气体及反应物料进入气固反应区给本区造成的温度波动。
优选的，所述活动主体的下方设有升降装置，活动主体与升降装置的升降部相连，实现活动主体部分与固定主体部分的分离。
优选的，所述升降装置为丝杠传动机构，所述活动主体与丝杠传动机构的丝母相连。
优选的，所述容器为圆筒形，容器的底面设置的贯穿孔为斜孔，使吹出的气体形成旋流，物料不易在容器内堆积。
优选的，所述气体输送系统包括一条以上的进气支管路、气体混合器、一条混合管路，各进气支管路分别与气体混合器相连，混合管路的一端与气体混合器相连，另一端连接在活动主体的底部，使气体混合均匀后通入活动主体内。
优选的，所述物料沉降区的下部设有漏斗形过渡区，过渡区的下部窄口端与气固反应区的上端相连，过渡区的上部宽口端与物料沉降区相连，使物料沉降区内的反应物料落回到气固反应区更顺畅，反应更加充分。
优选的，所述物料沉降区的上部设有并联的主排气管路及排气旁路，避免主排气管路堵塞后，多余气体无处排放，导致物料沉降区内的压力过高。
优选的，所述主排气管路中沿气流方向依次设有主排气多孔板、主气体流量调节阀，排气旁路中沿气流方向依次设置旁路气体流量调节阀、旁路排气多孔板，主排气多孔板及旁路排气多孔板上的孔的孔径小于反应物料的粒度，实现主排气管路及排气旁路开启的控制，同时防止反应物料随气体被排出。
优选的，还包括反吹气管路，所述反吹气管路均与主排气管路及排气旁路相连，当主排气管路或排气旁路堵塞后，可通过反吹气管路疏通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
新流化床气固反应装置的物料取放方便，物料损失小，节约了运行成本，容器底部的孔易清理，大幅降低设备故障率，提高了生产的稳定性和可靠性。
附图说明
图1是实施例的流化床气固反应结构示意图；
图2是容器的底面设置的贯穿孔的结构示意图；
图3是容器的底面设置的贯穿孔的另一种结构示意图。
图中：1、容器， 2、物料区， 3、活动主体， 4、固定主体， 5、气固反应区， 6、过渡区， 7、物料沉降区， 8、压力检测器， 9、主排气多孔板， 10、主排气管路， 11、主气体流量调节阀， 12、反吹气管路， 13、旁路排气多孔板， 14、排气旁路， 15、旁路气体流量调节阀，16、第三段电阻炉， 17、第二段电阻炉， 18、第一段电阻炉， 19、混合管路， 20、第一支管路， 21、第二支管路， 22、气体混合器， 23、丝母，24、固定平台，25、斜孔，26、直孔。
具体实施方式
图1-2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1-2对本发明做进一步说明。
参照附图1-2所示，本发明所述的流化床气固反应装置，包括：固定平台24、气固反应器主体、气体输送系统，气固反应器主体的壳体由上下布置的固定主体4与活动主体3组成，固定主体4的上部与固定平台24固定，活动主体3的上端面设有盘根，活动主体3的下方设有丝杠传动机构，活动主体3与丝杠传动机构的丝母23相连，所述气固反应器主体的内部空间由自上而下布置的物料沉降区7、气固反应区5、物料区2组成。
物料沉降区7的上部设有并联的主排气管路10及排气旁路14，且主排气管路10及排气旁路14均与反吹气管路12相连，物料沉降区7内设有压力检测器8，主排气管路10中沿气流方向依次设有主排气多孔板9、主气体流量调节阀11，排气旁路14中沿气流方向依次设置旁路气体流量调节阀15、旁路排气多孔板13，且主排气多孔板9及旁路排气多孔板13上的孔径小于反应物料的粒度，物料沉降区7的下部设有漏斗形过渡区6，过渡区6的窄口端与气固反应区5的上端相连。
物料区2位于活动主体3内，物料区2的底部设有一圆筒形上部敞口容器1，且所述容器1的底面设有如图2所示的多个直径小于反应物料粒度的贯穿的斜孔25。
所述气体输送系统包括第一支管路20、第二支管路21、气体混合器22、混合管路19，第一支管路20与第二支管路21分别与气体混合器22相连，混合管路19的一端与气体混合器22相连，另一端与活动主体3的底部相连，将混合管路19、物料区2、气固反应区5分别设置第一段电阻炉18、第二段电阻炉17、第三段电阻炉16，三段独立的加热控温装置。
具体工作过程及工作原理如下：
如图1所示，将反应物料放入容器1内，并放置在物料区2的底部，启动丝杠传动机构，使活动主体3上升，使活动主体3的上端面上的盘根与固定主体4的下端面压紧，分别设定第一段电阻炉18、第二段电阻炉17及第三段电阻炉16的温度，使反应物料及气固反应区5加热到指定温度，当达到设定加热温度后，使第一支管路20中通入氩气、第二支管路21中通入氟气，氩气及氟气进入气体混合器22中充分混合后进入混合管路19中，并通过第一段电阻炉18加热，被加热的混合气体流向活动主体3的底部，经过容器1底面上的斜孔25导向，使吹入容器1内的气流形成旋流，并将放置在容器1内的物料吹入气固反应区5内，混合气体与反应物料在气固反应区5内充分反应。
当气固反应区5内的气流量过大，反应物料被吹到物料沉降区7内，由于物料沉降区7的截面积较气固反应区5的截面积大很多，且沉降区7的上部设有并联的主排气管路10及排气旁路14，使得混合气体进入物料沉降区7后气流强度显著减弱，进入物料沉降区7内的反应物料由于重力作用落回到气固反应区5内，使反应物料与气体充分反应，同时通过压力检测器8随时检测物料沉降区7内的压力，当压力过高时，多余的气体首先经过主排气管路10排出，当随气体带出的反应物料将主排气多孔板9的孔堵塞，导致物料沉降区7内的压力升高时，将主气体流量调节阀11关闭，反吹气管道12向主排气管路10内吹气，将堵在主排气多孔板9孔内的物料吹回到物料沉降区7内，同时旁路气体流量调节阀15打开，此时多余的气体通过排气旁路14排出，当旁路排气多孔板13的孔被气体带出的反应物料堵塞时，旁路气体流量调节阀15关闭，主气体流量调节阀11打开，同时反吹气管路12向旁路排气多孔板13吹气，将堵在旁路排气多孔板13孔内的物料吹回到物料沉降区7内，此时气体经过主排气管路10排出。
达到反应时间后，停止第二支管路21中氟气的供给，第一支管路20中的氩气继续供给，当气体浓度在线测量仪测量到活动主体3及固定主体4内的氟气的浓度降低到安全值后，停止氩气供给，物料在自重作用下都落回容器1内，待各段温度均降至常温后，启动丝杠传动机构，使活动主体3下降，将容器1取出，一个流程结束。
其中，容器1的底面设置的贯穿孔，也可以是如图3所示的直孔26，丝杠传动机构也可通过气缸传动实现。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.流化床气固反应装置，包括：固定平台（24）、气固反应器主体、气体输送系统，其特征在于，所述气固反应器主体的壳体由上下布置的固定主体（4）与活动主体（3）组成，固定主体（4）与固定平台（24）固定连接，活动主体（3）的上端面与固定主体（4）的下端面密封连接，所述气固反应器主体的内部空间由自上而下布置的物料沉降区(7)、气固反应区(5)、物料区(2)组成，物料区（2）位于活动主体（3）内，物料区(2)的底部设有一上部敞口容器(1)，且所述容器(1)的底面设有多个直径小于反应物料粒度的贯穿孔，所述气体输送系统的出气口与活动主体（3）的底部相连。
2.根据权利要求11所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述气体输送系统、气固反应区（5）、物料区（2），均设有加热控温装置。
3.根据权利要求1所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述活动主体（3）的下方设有升降装置，活动主体（3）与升降装置的升降部相连。
4.根据权利要求3所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述升降装置为丝杠传动机构，所述活动主体（3）与丝杠传动机构的丝母（23）相连。
5.根据权利要求1所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述容器（1）为圆筒形,容器（1）的底面设置的贯穿孔为斜孔（25）或直孔（26）。
6.根据权利要求1所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述气体输送系统包括一条以上的进气支管路、气体混合器（22）、一条混合管路(19)，各进气支管路分别与气体混合器（22）相连，混合管路（19）的一端与气体混合器（22）相连，另一端连接在活动主体（3）的底部。
7.根据权利要求1所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述物料沉降区（7）的下部设有漏斗形过渡区（6），过渡区（6）的下部窄口端与气固反应区（5）的上端相连，过渡区（6）的上部宽口端与物料沉降区（7）相连。
8.根据权利要求1所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述物料沉降区（7）的上部设有并联的主排气管路（10）及排气旁路（14）。
9.根据权利要求8所述的流化床气固反应装置，其特征在于：所述主排气管路（10）中沿气流方向依次设有主排气多孔板（9）、主气体流量调节阀（11），排气旁路（14）中沿气流方向依次设置旁路气体流量调节阀（15）、旁路排气多孔板（13），主排气多孔板（9）及旁路排气多孔板（13）上的孔的孔径小于反应物料的粒度。
10.根据权利要求8所述的流化床气固反应装置，其特征在于：还包括反吹气管路12所述反吹气管路12均与主排气管路10及排气旁路14相连。
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