CN202376973U - 流化床反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种流化床反应器，包括：圆筒形内腔；设置在所述内腔的下部中的锥形分布板；排渣管，设置在所述锥形分布板下方；所述反应器还包括：由至少一个射流管组成的用于提供含氧的混合气体的第一射流管组，第一射流管组的射流管在与内腔长度方向垂直的第一平面内，该第一射流管组设置在分布板的上方；由至少一个射流管组成的用于提供含氧的混合气体的第二射流管组，该第二射流管组的射流管在与内腔长度方向垂直的第二平面内，第二平面位于第一平面的上方。通过利用在不同平面上的两个射流管组，流化床反应器的进氧在沿着床体轴线的方向上得到均匀分散，有效地减轻了局部温度过高的情况，因此降低了结渣的几率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流化床反应器，尤其是，本发明涉及一种用于处理煤及/或生物质的流化床反应器。
背景技术
煤炭是我国储量最多的化石燃料，同时虽然近年来在能源消耗所占的比重有所下降，但煤炭的消耗量仍处于极为巨大的水平。由于煤炭的直接燃烧对环境产生较大的污染，因此转化煤炭一直是能源产业界非常重视的方面。
同样，作为能源结构调整战略的一个重要发展方向，生物质气化技术也具有非常重要的意义。开发高效的煤及/或生物质气化反应器，然后经过后续合成反应器转化为液态烃类、醇类和醚类等燃料，既可以缓解对国际原油市场的依赖，也可以减少国内煤炭资源的消耗。
流化床反应器因为其气固混合充分和传递效率高等优势而广泛应用于煤和生物质气化领域。图1示出公开号为CN1974733的一种现有技术的流化床反应器。其中包括射流流化床1、中心射流管2、分离柱6、圆锥形分布气室5、预分布室8、平面分布板7和锥形分布板4组成。该现有技术提供了由水平管9和竖直管10构成的边壁射流管3，并且竖直管10的管口与中心射流管2的管口在同一水平面上。
虽然上述文献中的设计相对于例如专利号为ZL03262731.9公开的单射流流化床能提供更高的气固接触效率，但是对于床层较高的射流流化床，上述设计仍有需要改进之处。
具体地说，在床层较高的射流流化床中，固体颗粒返混湍动程度较缓。多达例如七个射流(如该文献图2所示，六个边壁射流3和一个中心射流2)分布在同一水平面上形成的局部高温难以快速传递至全床，也较容易结渣。
此外，该文献中的中心射流管2穿过通常设置在床体下部的排渣管(该 文献未明确记载排渣管的位置，从其图示上其采用是常规的将排渣管设置于床体1底部的设计)，这进一步造成了排渣方面的困难。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型旨在提供一种流化床反应器，其消除或者至少减轻现有技术流化床反应器的至少一个缺陷。
根据本实用新型的一种流化床反应器，包括：
圆筒形内腔；
设置在所述内腔的下部中的锥形分布板，用于提供气化剂；
排渣管，设置在所述锥形分布板下方，用于将反应后的灰渣从流化床反应器排出；
其特征在于，所述流化床反应器还包括：
由至少一个射流管组成的用于提供含氧的混合气体的第一射流管组，所述第一射流管组的射流管在与内腔长度方向垂直的第一平面内，所述第一射流管组设置在所述分布板的上方；
由至少一个射流管组成的用于提供含氧的混合气体的第二射流管组，所述第二射流管组的射流管在与内腔长度方向垂直的第二平面内，所述第二平面位于第一平面的上方。
通过利用在不同平面上的两个射流管组，本实用新型的流化床反应器的进氧在沿着床体轴线的方向上得到分散，有效地减轻了局部温度过高的情况，因此降低了结渣的几率。
附图说明
图1示出一种现有技术的流化床反应器。
图2为根据本实用新型的流化床反应器的第一实施例的示意图。
图3为根据本实用新型的流化床反应器的第二实施例的示意图。
具体实施方式
参考图2，示出根据本实用新型的流化床反应器的第一实施例。
如图2所示，流化床反应器100包括：圆筒形内腔120；设置在所述内 腔的下部中的锥形分布板140，用于提供气化剂；所述气化剂通常为水蒸汽、空气、O2、N2、CO、H2等单一或混合的气体；排渣管130，设置在所述锥形分布板140下方，用于将反应后的灰渣从流化床反应器中排出；其中，所述反应器100还包括：由至少一个射流管115组成的用于提供含氧的混合气体的第一射流管组110，所述第一射流管组的射流管115在与内腔长度方向垂直的第一平面P1内，所述第一射流管组110设置在所述分布板140的上方；由至少一个射流管175组成的用于提供含氧的混合气体的第二射流管组170，所述第二射流管组170的多个射流管175在与内腔长度方向垂直的第二平面P2内，所述第二平面P2位于第一平面P1的上方。
由此，通过在床体的中心纵向轴线方向上设置两层射流管组，床体中的氧气浓度能够被纵向分散，从而减轻局部温度过高的情况以及随之而拉的减轻结渣的现象。
优选地，根据本实用新型第一实施例的流化床反应器，其中每个射流管115、175包括与内腔120的中心纵向轴线平行的垂直管116、176和与所述中心纵向轴线垂直的水平管118、178。
优选地，其中所述第一射流管组110和所述第二射流管组170的射流管的数目相同并至少为两个(例如四个)，并且每个射流管组110、170的所述多个射流管115、175绕所述内腔的中心纵向轴线中心对称分布。通过中心对称分布的设计，使得进氧在周向上能够均匀地分布。
更优选地，射流管115和射流管175在垂直于内腔120的中心纵向轴线的平面上的投影完全重合。
参考图3，示出根据本实用新型另一实施例的流化床反应器200，其中该反应器200的圆筒形内腔220、分布板240和排渣管230均与图2所示的反应器中的相应部件类似，在此不再赘述。与图2所示实施例的反应器100的区别在于，流化床反应器200除了包括第一射流管组210和第二射流管组270以外，还包括第三射流管组280和第四射流管组290，并且所述第一至第四射流管组的每一个仅包括一个射流管，每个所述射流管的垂直管216、276、286、296都在床体的所述中心纵向轴线上。
通过沿流化床的中心纵向轴线方向设置更多层的射流管，如图3所示的实施例可进一步分散氧气的浓度而显著减轻局部温度过高的情况。由于 每个射流管的垂直管均在床体的中心纵向轴线上，因此进氧在床体的轴向上是均匀的。
优选地，在图3所示的实施例中，每个所述射流管的垂直管的上端与相邻的上方射流管的下端的距离相等。即，垂直管216与垂直管276之间的距离、垂直管276与垂直管286之间的距离、垂直管286与垂直管296之间的距离均为同一数值。
此外，优选地，在图2和图3所示实施例中，对于射流管与排渣管的布置，还提供了更有利的设计。
具体地说，与现有技术图1所示的中心射流管穿过排渣管的设计不同，图2中的所有射流管115、175均与排渣管130分开设置，使得所述排渣管130的内部为无阻碍的中空；同样，图3中的所有射流管210、270、280、290也均不会穿过排渣管230的内部，使得通过所述排渣管230排渣不会受到任何妨碍。
尽管已经结合特定实施例描述了本实用新型，应该理解，本领域技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，对上述实施例进行各种形式和细节的改变。
Claims (6)
1.一种流化床反应器，包括：
圆筒形内腔；
设置在所述内腔的下部中的锥形分布板，用于提供气化剂；
排渣管，设置在所述锥形分布板下方，用于将反应后的灰渣从流化床反应器中排出；
其特征在于，所述流化床反应器还包括：
由至少一个射流管组成的用于提供含氧的混合气体的第一射流管组，所述第一射流管组的射流管在与内腔长度方向垂直的第一平面内，所述第一射流管组设置在所述分布板的上方；
由至少一个射流管组成的用于提供含氧的混合气体的第二射流管组，所述第二射流管组的射流管在与内腔长度方向垂直的第二平面内，所述第二平面位于第一平面的上方。
2.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中所述射流管包括与内腔的中心纵向轴线平行的垂直管和与所述中心纵向轴线垂直的水平管。
3.根据权利要求2所述的流化床反应器，其中所述第一射流管组和所述第二射流管组的射流管的数目相同并至少为两个，并且每个射流管组的所述射流管绕所述内腔的中心纵向轴线中心对称分布。
4.根据权利要求1所述的流化床反应器，还包括第三射流管组和第四射流管组，所述第一至第四射流管组的每一个射流管组仅包括一个射流管，每个所述射流管的垂直管都在所述中心纵向轴线上。
5.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中所述射流管与所述排渣管分开设置，使得所述排渣管的内部为无阻碍的中空。
6.根据权利要求4所述的流化床反应器，其中每个所述射流管的垂直管的上端与相邻的上方射流管的下端的距离相等。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103977747A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 上海碧科清洁能源技术有限公司 | 浆态床反应器及用该浆态床反应器进行浆态床反应的方法 |
| WO2014121722A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Shanghai Bi Ke Clean Energy Technology Co., Ltd. | A slurry-bed reactor and method of use |
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2011
- 2011-12-07 CN CN 201120506378 patent/CN202376973U/zh not_active Expired - Lifetime
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