CN2406724Y - 气固并流式颗粒移动床设备的下料装置 - Google Patents

Abstract

一种气固并流式颗粒移动床设备中的下料装置,其包括有一多网格分布器,在所述的多网格分布器的每一个网格上固设一可以使颗粒相和气体相分离的导流管。使用本实用新型提供的气固并流式颗粒移动床的下料装置的移动床设备,颗粒相在床层内的流动近似于平推流型式分布,使得气固两相接触均匀,气体沿床层速度分布均匀。当床层直径增加时,仍然可以保证颗粒相沿直径方向的活塞型流动,适应范围大。

Description

气固并流式颗粒移动床设备的下料装置

本实用新型涉及气固并流式颗粒移动床，尤其涉及气固并流式颗粒轴向移动床设备的下料装置。

气固并流式颗粒移动床设备在很多地方应用，如石油化工、能源工业等等。

在石油化工领域内，催化重整是生产高辛烷值汽油、芳烃和廉价氢气的重要工艺。随着我国石化工业的发展，芳烃需求量大增，同时，由于环保要求汽油质量指标日益增高，不加铅的高辛烷值汽油的需求量迅速增加，我国的催化重整在今后必然会有较大发展。

催化剂连续再生技术是连续重整的关键所在。催化剂颗粒在再生设备中与再生剂气体进行再生反应的同时不断地向下移动，最终，恢复活性的催化剂排出再生设备，重新进入重整反应工序。近十年左右的时间内，美国UOP和法国IFP已对其再生技术进行了多次更新换代。七十年代至今，UOP已发展了三代技术，IFP发展了两代技术工艺。

UOP第三代和IFP第二代连续重整再生工艺的烧焦段均采用径向移动床，虽然径向移动床具有压降低等优点，但其主要缺点是：(1)床层内筛网处容易造成催化剂贴壁，从而形成催化剂滞流区，影响床层烧焦效率；(2)再生气中的氧利用率较低，要求的再生气流量大，导致动力消耗较大；第一段再生气体的入口温度较高，烧焦放出的热量得不到充分利用，且烧焦段的利用率较低；(3)烧焦段沿径向的温度分布不均匀，在第一段内筛网处易出现超温区，容易对催化剂的性能产生不利影响。采用轴向移动床使得再生气体和催化剂并流方式，可保证床层截面上各点具有相同的烧焦效率。

在能源环保领域，煤炭是我国的主要能源，由于燃煤技术落后，燃烧效率和热效率低，对环境污染十分严重。因此，无论从节约能源还是从保护环境角度都迫切需要开发高效、低污染的新型燃煤技术。在各种新型燃煤技术中所遇到的一个关键问题就是高温燃气和烟气的除尘。颗粒移动床除尘器具有较好的发展潜力，其原理为利用直径较大的颗粒形成床层，含有细粉尘的烟气与床层颗粒在床层内采用并流方式通过床层来实现烟气的净化，而床层颗粒可以循环使用。但在颗粒层移动床除尘器内如何实现颗粒相和烟气的均匀并流流动是其设计中的关键问题。

不管是石化领域里的连续催化重整中催化剂移动床连续再生，还是燃煤技术中的颗粒移动床净化烟气，都需要气固两相在设备筒体内自上而下沿筒体截面均匀向下流动。在现有技术中如图1所示的设备中，轴向移动床外壁附近易出现颗粒滞流区。气体相A与颗粒相B在床层中同时向下，颗粒相在床层下部靠器壁处存在一颗粒滞流区01，且随着床层直径的增加，颗粒流动不均匀现象更加严重。为了减少颗粒的滞留，实现颗粒相的流型为活塞流，在现有技术中一般在移动床层的下端的横截面上设有多个如图2所示的倒锥02，倒锥可以减少颗粒的滞流，但其又影响了气体速度沿床层的均匀分布。

如何实现床层内气体相和颗粒相沿床层均匀顺流流动，是关键所在。

本实用新型的目的在于克服传统轴向移动床的缺点，提供一种轴向移动床设备的下料装置，其可实现床层内气体相和颗粒相沿床层横截面均匀顺流流动，从而大大改善轴向床内气固两相的流动特性。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

本实用新型涉及的气固并流式颗粒移动床设备的下料装置包括一多网格分布器，在所述的多网格分布器的每一个网格上固设一可以使颗粒相和气体分离的导流管，所述导流管由过渡段、筛网和排料管连接而成。所述多网格分布器网格孔可以是多边形孔，如正六边形孔，也可以是圆形孔。

为了保证颗粒相在整个床层内均匀流动，所述排料管截面积各不相同，其沿移动床容器内筒的横截面由中心至边壁逐渐增加。沿内筒由外向内相邻两排料管横截面积之比S_n+1/S_n＝1.1～10，其中S_n+1/S_n＝1.1～5为较佳选择。

本下料装置在使用时安装在移动床设备的移动床筒体的下端，为了使颗粒在向下流动中更加均匀，与之相配的移动床容器的内壁可以是圆柱形，也可以是向下外扩的圆锥形，还可以是由下列两段构成：上段为向上外扩的圆锥形，下段为向下外扩的圆锥形；在上述的上下段之间也可以增设一圆柱形段。所述向下外扩的下段圆锥形的锥角α可以为0～30°。

本实用新型与现有技术相比具有以下的优点：

1、使用本下料装置，在移动床中的气体沿床层速度分布均匀，表观气速范围为0-1.2m/s。

2、颗粒相在床层内的流动近似于平推流形式分布，能较好地实现轴向移动床中的工艺过程，使得气固两相均匀接触。

3、当床层直径增加时，仍然可以保证颗粒相沿直径方向的活塞型流动。

由于有以上优点，本实用新型提供的气固并流式颗粒移动床设备适用范围大，可用于连续重整再生器轴向移动床、颗粒层除尘器等，也可以适用于各种设备的排料装置上。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为现有技术中的一种连续重整向下移动床结构和使用中出现催化剂颗粒相滞流的示意图；

图2为现有技术中的另一种连续重整向下移动床筒体结构示意图；

图3为本实用新型提供的连续重整向下移动床结构示意图；

图4为图3所示的本实用新型提供的连续重整的移动床中的下料装置中的多网格分布器的俯视结构示意图；

图5为图3中下料装置上的导流管结构示意图。

实施例：

如图3所示，轴向移动床设备的床身由圆筒形外壳和内筒构成，外壳和内圆筒之间形成一再生气体通道，在外壳上设有再生气体的进气口和出气口8，在内筒中的上顶部设有催化剂分配器6，分配器6的下部插设在内筒中的催化剂床层中，内筒为轴向床床身7，其内壁5的上部为一段向上外扩的圆锥形，其下为一圆柱形，接着的是一向下外扩的圆锥形，该段的锥角α为30°，在向下外扩的圆锥形段的下端固设一多网格分布器9，其上沿内筒的横截面由中心向外设有三层六边形的孔4，在多网格分布器9的下方，每个六边形孔上密封连接有一导流管10，其上部为一圆锥形过渡段3，过渡段3的下面连接约翰逊网2，其下方连接排料管1。催化剂颗粒相①和再生气体相②在本移动床层向下顺流流动。完成烧焦后的催化剂和再生气体进入有多个六边形孔4的多网格分布器9，当再生气体与催化剂一道来到约翰逊网2中时，再生气体在压差作用下经网的缝隙向外流动，而催化剂则在重力作用下向下流动进入排料管1，从而实现两相的分离。

为了使催化剂在床层内为平推流型，通过调节排料管1的面积来实施。排料管截面积沿内筒的横截面由中心至边壁逐渐增加。本装置的三层六边形孔4下连接的排料管1的横截面积由内向外的比例为：S₁∶S₂∶S₃＝1∶3∶8。

Claims (6)

1、一种气固并流式颗粒移动床设备中的下料装置，其特征在于：其包括有一多网格分布器，在所述的多网格分布器的每一个网格上固设一可以使颗粒相和气体相分离的导流管。

2、根据权利要求1所述的气固并流式颗粒移动床设备的下料装置，其特征在于：所述移动床容器的下部设有的多网格分布器的每个网孔为多边形，所述导流管由过渡段、筛网和排料管相互连接而成。

3、根据权利要求2所述的气固并流式颗粒移动床设备的下料装置，其特征在于：所述排料管截面积沿内筒的横截面由中心至边壁逐渐增加。

4、根据权利要求3所述的气固并流式颗粒移动床设备的下料装置，其特征在于：所述排料管截面积沿移动床内筒由外向内相邻两排料管横截面积之比S_n+1/S_n＝1.1～10。

5、根据权利要求4所述的气固并流式颗粒移动床设备的下料装置，其特征在于：所述排料管截面积沿移动床内筒由外向内相邻两排料管横截面积之比S_n-1/S_n＝1.1～5。

6、根据权利要求2所述的气固并流式颗粒移动床设备的下料装置，其特征在于：所述移动床容器的下部设有的多网格分布器的每个网孔为多边形。

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