CN220677858U - 一种气固两相反应系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种气固两相反应系统,所述气固两相反应系统中固体储罐的顶部设置有进料口和第一进气口,固体储罐的底部设置有出料口,出料口管路连接至物料混合装置内;气体储罐的顶部设置有第一出气口、第二出气口、第二进气口,第一出气口和第一进气口管路连接,第二出气口管路连接至物料混合装置内,物料混合装置用于将固体储罐输送的物料和气体储罐输送的气体进行混合;物料混合装置的出料端连接管道反应器的进料端,管道反应器内靠近进料端的一侧设置有圆环挡板。通过各部件的组合设置,无需溶剂参与,无需借助其他固体输送系统,反应气作为载气/动力气,固体物料在反应器中为喷射状态,反应高效,实现连续化生产,反应效果均匀且高效。
Description
技术领域
本实用新型属于气固两相反应技术领域,涉及一种气固两相反应系统。
背景技术
气固两相反应是一种复杂的化学反应,包括物态转变、溶解反应及交叉聚合反应,影响其反应速度的因素主要有物料特性、温度、压力、溶剂等。气固两相反应采用的反应器形式主要有釜式、固定床、流化床、管式。其中釜式反应器主要采用特定溶剂溶解固体,再通入反应气,增加反应接触面积,提高反应速率。固定床及流动床反应器采用反应固体填充至反应器内,再通入反应气,自上而下或自下而上接触反应的形式。
气固反应中固体物料的填充和输送主要是人工或半人工操作;釜式反应器中输送固体一般采用带式、螺旋输送机;固定床及流动床反应器中主要采用人工操作进行装填料。采用釜式反应器进行气固两相反应需采用溶剂与反应固体混合,经搅拌混合均匀,再通入反应气体,在特定反应条件下完成反应。采用固定床/流动床反应器是将反应固体装填至反应器内,气体通过床层,与固体接触反应。管道反应器中和釜式反应器类似,将反应固体与溶剂混合,再通入反应气,相比釜式反应器可以做到连续化生产。采用以上反应器反应,固体物料的装填和输送是采用输送系统或人工经计量后添加至釜中/反应器中。
上述方法还存在气固两相反应中增加溶剂,反应过程耗能增加及产品精制阶段也需再去除溶剂;管道式方法中固体分散不均匀,与反应气接触不充分,反应不彻底造成反应效率低下;釜式方法不可以连续化生产,有返混效应,反应易不完全;固体物料的装填和输送中,存在耗用人工,物料会接触空气等不足,在安全方面,物料洁净程度有影响;整体来看,气体与固体反应不彻底,没有完全反应的气体与固体粉末没有得到有效的收集,造成浪费。因此,亟需设计一种气固两相反应系统,克服现有技术缺陷,以满足实际应用需求。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种气固两相反应系统,在本实用新型中,通过固体储罐、气体储罐、物料混合装置和管道反应器的组合设置,无需溶剂参与,固体反应物和反应气直接接触反应;无需借助其他固体输送系统,反应气作为载气/动力气,将固体运输喷至反应器中,固体原料及反应系统不接触外界空气;固体物料经过物料混合装置后进入反应器前为喷射状态,为固体物料进入反应器提供速度,使之分散均匀,与反应气接触充分,反应高效;实现连续化生产,竖直放置的管道反应器无返混,反应效果均匀且高效。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
本实用新型提供了一种气固两相反应系统,所述气固两相反应系统包括固体储罐、气体储罐、物料混合装置和管道反应器,所述固体储罐的顶部设置有进料口和第一进气口,所述固体储罐的底部设置有出料口,所述出料口管路连接至所述物料混合装置内;所述气体储罐的顶部设置有第一出气口、第二出气口第二进气口,所述第一出气口和所述第一进气口管路连接,所述第二出气口管路连接至所述物料混合装置内,所述物料混合装置用于将所述固体储罐输送的物料和所述气体储罐输送的气体进行混合;所述物料混合装置的出料端连接所述管道反应器的进料端,所述管道反应器内靠近所述进料端的一侧设置有圆环挡板,所述圆环挡板用于抵挡所述物料混合装置的出料端物料的横向速度。
在本实用新型中,通过固体储罐、气体储罐、物料混合装置和管道反应器的组合设置,无需溶剂参与,固体反应物和反应气直接接触反应;无需借助其他固体输送系统,反应气作为载气/动力气,将固体运输喷至反应器中,固体原料及反应系统不接触外界空气;固体物料经过去物料混合装置后进入反应器前为喷射状态,为固体物料进入反应器提供速度,使之分散均匀,与反应气接触充分,反应高效;实现连续化生产,竖直放置的管道反应器无返混,反应效果均匀且高效。
需要说明的是,本实用新型中的管道反应器为竖直放置,解决了其他反应器出现返混的现象,且反应效果均匀且高效,适合广泛推广使用。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述固体储罐的顶部还设置有第三进气口,所述第三进气口用于惰性气体输入。
需要说明的是,本实用新型中的惰性气体可以是氮气和氩气等,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
所述固体储罐靠近底部的一侧还设置有检修口。
需要说明的是,本实用新型中对检修口的具体尺寸、卸料方式等都不做特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述固体储罐的出料口处通过固体输送件管路连接至所述物料混合装置内。
所述固体输送件为固体输送计量表。
所述固体输送计量表为粉体计量仪或在线称重计量器。
需要说明的是,本实用新型对粉体计量仪或在线称重计量器的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对固体物料的输送即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述固体储罐设置有至少一个,相邻所述固体储罐之间管路连通,且相邻所述固体储罐之间的管路上均设置有开合件,所述开合件用于控制所述固体储罐的进料顺序和进料量。
需要说明的是,本实用新型对固体储罐的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对固体物料的存储即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。当固体储罐为多个时,比如2个、3个、4个、5个、6个等,各个固体储罐的中间联通,切换固体储罐出料处的阀门进行切换进料,以保证固体物料的持续输送。
所述开合件为阀门。
需要说明的是,本实用新型对阀门的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对固体物料输送状态的控制即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述气体储罐的第二出气口处沿气体走向依次管路连接有气体压缩机和气体流量计。
需要说明的是,本实用新型对气体压缩机和气体流量计的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
所述气体压缩机用于选择性压缩气体,所述气体流量计用于计量气体输送流量。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述气体流量计为速度流量计或容积流量计。
所述速度流量计为涡轮流量计或涡街流量计。
需要说明的是,本实用新型对涡轮流量计或涡街流量计的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对气体的流量进行检测和控制即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
所述容积流量计为罗茨流量计。
需要说明的是,本实用新型对罗茨流量计的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对气体的体积进行检测和控制即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述物料混合装置包括筒体,所述筒体的顶部设置有进气端和进料端,所述进气端包括沿气体走向依次设置的第一渐缩式管路、直管路和第二渐缩式管路,所述进料端进料至所述筒体内的一侧靠近所述第二渐缩式管路的出气端设置。
所述筒体的底部设置有出料端,所述出料端的内径沿物料走向逐渐减小。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述第一渐缩式管路的内径沿气体走向依次减小。
所述第二渐缩式管路的内径均沿气体走向依次减小。
需要说明的是,本实用新型中的物料混合装置通过设计特定的“类文丘里形式”,可以使得固相物料和气体充分混合,且压缩反应气体快速通过筒体,横截面积变小,气体流速增加,在出口后筒体内形成负压,从而将固体物料吸入,进而从出口将固体物料以一定速度喷出至管道反应器中。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述管道反应器包括反应器本体,所述反应器本体外表面套设有夹套管,所述反应器本体的底端和所述夹套管的底端齐平,所述夹套管的长度小于所述反应器本体的长度。
需要说明的是,本实用新型对夹套管的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
本实用新型中管道反应器为竖直设置,且夹套管的长度小于反应器本体的长度,是因为可以预留传热缓冲区间,防止固体物料进入反应管的瞬间高温碳化;且从设计安全角度来看,高温夹套管高温下有应力释放,高温状态下,管道拉长,安全性有保障。
所述反应器本体内靠近所述进料端处设置有圆环挡板,且所述圆环挡板和所述反应器本体同轴设置。
本实用新型中反应器本体内靠近进料端处设置有圆环挡板,是因为固体物料喷出状态比较分散,为避免物料粘壁,在反应器本体的喷射进口处加装圆环挡板,圆环挡板需离反应管壁有一定距离,且圆环挡板底端应在换热夹套边缘上方,使圆环挡板的温度和反应管壁的温度有一定梯度。
所述反应器本体的进料端面和所述圆环挡板之间径向设置有固定条,所述固定条用于固定所述反应器本体内进料端的管路,且所述固定条和所述圆环挡板之间的进料端为扇形进料端,所述扇形进料端的最大直径和所述圆环挡板的直径相同,所述扇形进料端用于防止物料喷射外溢。
需要说明的是,本实用新型对固定条的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述圆环挡板的外径和所述反应器本体的内壁之间的距离为1~3cm,例如可以是1cm、1.2cm、1.4cm、1.6cm、1.8cm、2cm、2.2cm、2.4cm、2.6cm、2.8cm、3cm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本实用新型中圆环挡板的外径和反应器本体的内壁之间的距离为1~3cm,是因为在这个尺寸范围内使得混合物料可以顺畅向下喷射,避免在圆环内及反应管壁上,反应物碳化堆积;如果间距过大,则整个圆环直径偏小,高速流动下,在挡板的边缘有横向加速度,造成伞状喷射,物料喷射到管壁,易高温碳化,同时在圆环挡板周围及上方有较多空间,更易积聚碳化物;若间距过小,圆环挡板温度和反应管壁温度的温差小,圆环内温度高,易在圆环内壁碳化堆积。
所述圆环挡板的底部高于所述夹套管的顶部设置,且所述圆环挡板的底部和所述夹套管的顶部之间的最小线性距离为1~2cm,例如可以是1cm、1.1cm、1.2cm、1.3cm、1.4cm、1.5cm、1.6cm、1.7cm、1.8cm、1.9cm、2cm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本实用新型中圆环挡板的底部和夹套管的顶部之间的最小线性距离为1~2cm,是因为若距离过大,混合反应物通过圆环挡板后至夹套管边缘的时间加长,在反应管内的停留时间增加,不利于控制反应时间;混合物料在抵达夹套管边缘前喷射效果减弱,混合效果变差;若距离过小,圆环挡板温度和反应管壁温度的温差小,圆环内温度高,易在圆环内壁碳化堆积。
示例性地,本实用新型中的气固两相反应系统的操作方法包括:
反应气持续输送至气体储罐中,气体压缩机将气体压缩升压,经气体流量计计量后进入物料混合装置。将固体物料通过固体储罐输送至物料混合装置内,固体储罐可以做成多组,固体储罐中间联通,切换固体储罐出料阀门切换进料,以保证固体物料的持续输送;
固体物料负压输送经固体输送计量表计量后进入物料混合装置内。其中固体输送计量采用粉体计量仪,物料通过不受阻。
反应气和固体物料经物料混合装置混合后,在高流速气体带动下,喷射至管道反应器中,因固体物料喷出状态比较分散,为避免物料粘壁,在管道反应器的喷射进口处加装圆环挡板,圆环挡板需离反应管壁有一定距离,在1~3cm之间,圆环挡板底端应在夹套管的边缘上方,间距在1~2cm,使圆环挡板的温度和反应管壁的温度有一定梯度。反应完成的物料经管道反应器后进入反应液储存釜或中转釜进行下一步操作。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
在本实用新型中,通过固体储罐、气体储罐、物料混合装置和管道反应器的组合设置,无需溶剂参与,固体反应物和反应气直接接触反应;无需借助其他固体输送系统,反应气作为载气/动力气,将固体运输喷至反应器中,固体原料及反应系统不接触外界空气;固体物料经过物料混合装置后进入反应器前为喷射状态,为固体物料进入反应器提供速度,使之分散均匀,与反应气接触充分,反应高效;实现连续化生产,竖直放置的管道反应器无返混,反应效果均匀且高效。
附图说明
图1为本实用新型一个具体实施方式提供的气固两相反应系统的结构示意图;
图2为本实用新型一个具体实施方式提供的气固两相反应系统中物料混合装置的结构示意图;
图3为本实用新型一个具体实施方式提供的气固两相反应系统中管道反应器喷射进口处的结构示意图;
图4为本实用新型一个具体实施方式提供的气固两相反应系统中管道反应器的俯视图;
其中,1-固体储罐;2-进料口;3-第三进气口;4-固体输送件;5-气体储罐;6-第二进气口;7-气体压缩机;8-气体流量计;9-物料混合装置;10-反应器本体;11-夹套管;12-进气端;13-圆环挡板;14-扇形进料端;15-固定条。
具体实施方式
需要理解的是,在本实用新型的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是,在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在一个具体实施方式中,本实用新型提供了一种气固两相反应系统,如图1、图2、图3和图4所示,所述气固两相反应系统包括固体储罐1、气体储罐5、物料混合装置9和管道反应器,固体储罐1的顶部设置有进料口2和第一进气口,固体储罐1的底部设置有出料口,出料口管路连接至物料混合装置9内;气体储罐5的顶部设置有第一出气口、第二出气口、第二进气口6,第一出气口和第一进气口管路连接,第二出气口管路连接至物料混合装置9内,物料混合装置9用于将固体储罐1输送的物料和气体储罐5输送的气体进行混合;物料混合装置9的出料端连接管道反应器的进料端,管道反应器内靠近进料端的一侧设置有圆环挡板13,圆环挡板13用于抵挡物料混合装置9的出料端物料的横向速度。
在本实用新型中,通过固体储罐1、气体储罐5、物料混合装置9和管道反应器的组合设置,无需溶剂参与,固体反应物和反应气直接接触反应;无需借助其他固体输送系统,反应气作为载气/动力气,将固体运输喷至反应器中,固体原料及反应系统不接触外界空气;固体物料经过物料混合装置后进入反应器前为喷射状态,为固体物料进入反应器提供速度,使之分散均匀,与反应气接触充分,反应高效;实现连续化生产,竖直放置的管道反应器无返混,反应效果均匀且高效。
需要说明的是,本实用新型中的管道反应器为竖直放置,解决了其他反应器出现返混的现象,且反应效果均匀且高效,适合广泛推广使用。
固体储罐1的顶部还设置有第三进气口3,第三进气口3用于惰性气体输入。需要说明的是,本实用新型中的惰性气体可以是氮气和氩气等,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
固体储罐1靠近底部的一侧还设置有检修口。需要说明的是,本实用新型中对检修口的具体尺寸、卸料方式等都不做特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
固体储罐1的出料口处通过固体输送件4管路连接至物料混合装置9内,固体输送件4为固体输送计量表,固体输送计量表为粉体计量仪或在线称重计量器。需要说明的是,本实用新型对粉体计量仪或在线称重计量器的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对固体物料的输送即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
固体储罐1设置有至少一个,相邻固体储罐1之间管路连通,且相邻固体储罐1之间的管路上均设置有开合件,开合件用于控制固体储罐1的进料顺序和进料量。需要说明的是,本实用新型对固体储罐1的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对固体物料的存储即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。当固体储罐1为多个时,比如2个、3个、4个、5个、6个等,各个固体储罐1的中间联通,切换固体储罐1出料处的阀门进行切换进料,以保证固体物料的持续输送。
开合件为阀门。需要说明的是,本实用新型对阀门的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对固体物料输送状态的控制即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
气体储罐5的第二出气口处沿气体走向依次管路连接有气体压缩机7和气体流量计8。气体压缩机7用于选择性压缩气体,气体流量计8用于计量气体输送流量。需要说明的是,本实用新型对气体压缩机7和气体流量计8的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
气体流量计8为速度流量计或容积流量计,速度流量计为涡轮流量计或涡街流量计,容积流量计为罗茨流量计。需要说明的是,本实用新型对涡轮流量计或涡街流量计的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对气体的流量进行检测和控制即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。需要说明的是,本实用新型对罗茨流量计的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,能够满足对气体的体积进行检测和控制即可,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
物料混合装置9包括筒体,筒体的顶部设置有进气端12和进料端,进气端12包括沿气体走向依次设置的第一渐缩式管路、直管路和第二渐缩式管路,进料端进料至筒体内的一侧靠近第二渐缩式管路的出气端设置,筒体的底部设置有出料端,出料端的内径沿物料走向逐渐减小。第一渐缩式管路的内径沿气体走向依次减小。第二渐缩式管路的内径均沿气体走向依次减小。
需要说明的是,本实用新型中的物料混合装置9通过设计特定的“类文丘里形式”,可以使得固相物料和气体充分混合,且压缩反应气体快速通过筒体,横截面积变小,气体流速增加,在出口后筒体内形成负压,从而将固体物料吸入,进而从出口将固体物料以一定速度喷出至管道反应器中。
管道反应器包括反应器本体10,反应器本体10外表面套设有夹套管11,反应器本体10的底端和夹套管11的底端齐平,夹套管11的长度小于反应器本体10的长度。需要说明的是,本实用新型对夹套管11的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
反应器本体10内靠近进料端处设置有圆环挡板13,且圆环挡板13和反应器本体10同轴设置。本实用新型中反应器本体10内靠近进料端处设置有圆环挡板13,是因为固体物料喷出状态比较分散,为避免物料粘壁,在反应器本体10的喷射进口处加装圆环挡板13,圆环挡板13需离反应管壁有一定距离,且圆环挡板13底端应在换热夹套边缘上方,使圆环挡板13的温度和反应管壁的温度有一定梯度。
反应器本体10的进料端面和圆环挡板13之间径向设置有固定条15,固定条15用于固定反应器本体10内进料端的管路,且固定条15和圆环挡板13之间的进料端为扇形进料端14,扇形进料端14的最大直径和圆环挡板13的直径相同,扇形进料端14用于防止物料喷射外溢。需要说明的是,本实用新型对固定条15的具体型号、大小和材质等特征不作特殊限定,本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
圆环挡板13的外径和反应器本体10的内壁之间的距离为1~3cm,例如可以是1cm、1.2cm、1.4cm、1.6cm、1.8cm、2cm、2.2cm、2.4cm、2.6cm、2.8cm、3cm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。圆环挡板13的底部高于夹套管11的顶部设置,且圆环挡板13的底部和夹套管11的顶部之间的最小线性距离为1~2cm,例如可以是1cm、1.1cm、1.2cm、1.3cm、1.4cm、1.5cm、1.6cm、1.7cm、1.8cm、1.9cm、2cm等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
实施例1
本实施例提供了一种气固两相反应系统的使用方法,其中:
将粒径为20μm的PDA-HCL颗粒通过机械输送设备经进料口2添加至PDA-HCL的固体储罐1内,关闭进料口2,通过第三进气口3充入氮气进行置换。固体物料出口的固体输送计量表采用粉体计量仪。
气体储罐5为光气临时缓冲罐,光气通过第二进气口6持续不断进入气体储罐5中,气体储罐5的保持压力在0.06MPa。
开启气体压缩机7,将气体储罐5中的光气升压至0.3MPa,经气体流量计8后进入物料混合装置9内。
调节固体输送计量表的前阀门,将气固摩尔比控制在1:8,固体输送量为1kg/h,光气输送量为4.5kg/h。
管式反应器采用DN100的316L材质无焊接的一体式钢管,夹套管11采用DMN150的316L材质钢管,其中,夹套管11的顶部边缘距离反应器本体10顶部阀门为20cm;反应器本体10采用DN20 316L材质不锈钢钢管,反应器本体10在靠近进料端的一侧内部焊接有扇形进料端14和圆环挡板13,圆环挡板13的竖直方向高度为4cm,圆环挡板13的内径为6cm,反应器本体10的高度为10m,反应器本体10的底部出口处接反应液储罐。
夹套管11内的热媒介采用熔盐,加热温度为360℃。
混合物料经物料混合装置9后喷射至反应器本体10的扇形进料端14处,经圆环挡板13收敛固体喷射状态后,竖直向下进入反应段。在反应段中,PDA-HCL和光气充分接触反应,生成PDI反应液,落至反应液储罐中。反应液储罐可以添加溶剂或PDI和溶剂的混合液进行接收。调节储罐输送流量,使储罐液位保持不动,保证持续生产。
综上,本实用新型通过固体储罐1、气体储罐5、物料混合装置9和管道反应器的组合设置,无需溶剂参与,固体反应物和反应气直接接触反应;无需借助其他固体输送系统,反应气作为载气/动力气,将固体运输喷至反应器中,固体原料及反应系统不接触外界空气;固体物料经过物料混合装置后进入反应器前为喷射状态,为固体物料进入反应器提供速度,使之分散均匀,与反应气接触充分,反应高效;实现连续化生产,竖直放置的管道反应器无返混,反应效果均匀且高效。
以上所述仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种气固两相反应系统,其特征在于,所述气固两相反应系统包括固体储罐、气体储罐、物料混合装置和管道反应器,所述固体储罐的顶部设置有进料口和第一进气口,所述固体储罐的底部设置有出料口,所述出料口管路连接至所述物料混合装置内;
所述气体储罐的顶部设置有第一出气口、第二出气口、第二进气口,所述第一出气口和所述第一进气口管路连接,所述第二出气口管路连接至所述物料混合装置内,所述物料混合装置用于将所述固体储罐输送的物料和所述气体储罐输送的气体进行混合;
所述物料混合装置的出料端连接所述管道反应器的进料端,所述管道反应器内靠近所述进料端的一侧设置有圆环挡板,所述圆环挡板用于抵挡所述物料混合装置的出料端物料的横向速度。
2.根据权利要求1所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述固体储罐的顶部还设置有第三进气口,所述第三进气口用于惰性气体输入;
所述固体储罐靠近底部的一侧还设置有检修口。
3.根据权利要求1所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述固体储罐的出料口处通过固体输送件管路连接至所述物料混合装置内;
所述固体输送件为固体输送计量表;
所述固体输送计量表为粉体计量仪或在线称重计量器。
4.根据权利要求1所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述固体储罐设置有至少一个,相邻所述固体储罐之间管路连通,且相邻所述固体储罐之间的管路上均设置有开合件,所述开合件用于控制所述固体储罐的进料顺序和进料量;
所述开合件为阀门。
5.根据权利要求1所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述气体储罐的第二出气口处沿气体走向依次管路连接有气体压缩机和气体流量计;
所述气体压缩机用于选择性压缩气体,所述气体流量计用于计量气体输送流量。
6.根据权利要求5所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述气体流量计为速度流量计或容积流量计;
所述速度流量计为涡轮流量计或涡街流量计;
所述容积流量计为罗茨流量计。
7.根据权利要求1所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述物料混合装置包括筒体,所述筒体的顶部设置有进气端和进料端,所述进气端包括沿气体走向依次设置的第一渐缩式管路、直管路和第二渐缩式管路,所述进料端进料至所述筒体内的一侧靠近所述第二渐缩式管路的出气端设置;
所述筒体的底部设置有出料端,所述出料端的内径沿物料走向逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述第一渐缩式管路的内径沿气体走向依次减小;
所述第二渐缩式管路的内径均沿气体走向依次减小。
9.根据权利要求1所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述管道反应器包括反应器本体,所述反应器本体外表面套设有夹套管,所述反应器本体的底端和所述夹套管的底端齐平,所述夹套管的长度小于所述反应器本体的长度;
所述反应器本体内靠近所述进料端处设置有圆环挡板,且所述圆环挡板和所述反应器本体同轴设置;
所述反应器本体的进料端面和所述圆环挡板之间径向设置有固定条,所述固定条用于固定所述反应器本体内进料端的管路,且所述固定条和所述圆环挡板之间的进料端为扇形进料端,所述扇形进料端的最大直径和所述圆环挡板的直径相同,所述扇形进料端用于防止物料喷射外溢。
10.根据权利要求9所述的气固两相反应系统,其特征在于,所述圆环挡板的外径和所述反应器本体的内壁之间的距离为1~3cm;
所述圆环挡板的底部高于所述夹套管的顶部设置,且所述圆环挡板的底部和所述夹套管的顶部之间的最小线性距离为1~2cm。
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