CN2603690Y - 流化床反应器气体分布板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种流化床反应器气体分布板。它具有气体分布板，气体分布板上设有进气孔，在气体分布板各个进气孔上封闭焊接一个风帽，并在风帽上开有两个或两个以上的圆形、方形的喷射孔或长条喷射狭缝，其尺寸参数为：风帽上的喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di与分布板进气孔孔径D0之比Di/D0＝0.2～0.6，喷射方向和水平线的夹角β＝0°～75°，在风帽内部、进气孔上端设有一圆形、方形或锥形的防漏堰，本实用新型的优点：1)本实用新型的分布板上的压降转移到了喷射孔上，保证大颗粒不在板上沉积，抗沉积能力增强的；2)流化床分布板上表面形成一层气膜，使整床物料提升，从而充分流化；3)流化床操作稳定性增加，流化床生产周期提高；4)风帽清洗与改造方便，灵活性增强。
Description
技术领域
本实用新型涉及流化床反应器，尤其涉及一种流化床反应器气体分布板。
背景技术
分布板是工业流化床设备地一个重要组成部分。虽然它对整个流化床地直接作用范围仅0.2～0.3米，然而它对整个流化床的流化态质量以及反应器的操作性能都具有决定性的影响。具体的说，流化床分布板所起的作用包括：
1)均匀分布流体，同时使流体通过分布板的能耗最小。这可以通过调节分布板的开孔率或者板压降与床压降之比，以及选择适当的预分布手段实现。
2)保证在分布板附近形成良好的气固接触条件，以使所有粒子都处于运动状态，从而消除死区。这可以通过选择分布板的结构和操作参数给予调节。
3)分布板不被堵塞和腐蚀，可操作的周期长，特别使在操作过程中或在突然停止操作之后，固体粒子不会返流入分布板之下的气室之中。
现有技术中流化床使用的分布板结构较为简单，主要的部分是一块多孔钢板，板上根据实际生产钻有多个小孔，并按等边三角形排列，每个小孔上水平的罩有一段角钢，于是板上有多块角钢交叉排布，使气流沿分布板水平喷出以消除板上可能出现的死区，并防止颗粒落入板下。
然而通过我们对采用这种分布板的流化床聚合反应器普遍采用的这种分布板的多年操作实践发现这种分布板在实际生产时，存在以下问题：
1)由于气量一定，风帽水平喷射口太大，导致喷射气速不够，每一个风帽在分布板上的作用范围是有限的，这就很难保证大颗粒不在板上沉积，抗沉积能力是不强的。
2)现有技术中分布板的风帽结构在稳定性操作方面不够，常有死孔、死区现象的发生。
3)现有技术中分布板的结构无法在分布板表面上形成一层气膜，无法让流化物料在气膜进行反应，影响反应产率的提高。
4)现有技术中分布板的风帽的排布方式无法完全消除死区的发生，从而也影响了分布板的抗沉积能力，影响了反应产率的提高。
5)现有技术中的分布板无法长期抵抗被活性物质堵塞，从而影响装置生产周期。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种流化床反应器气体分布板。
它具有气体分布板，气体分布板上设有进气孔，在气体分布板各个进气孔上封闭焊接一个风帽，并在风帽上开有两个或两个以上的圆形、方形的喷射孔或长条喷射狭缝，其尺寸参数为：风帽上的喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di与分布板进气孔孔径Do之比Di/Do＝0.2～0.6，喷射方向和水平线的夹角β＝0°～75°，在风帽内部、进气孔上端设有一圆形、方形或锥形的防漏堰，其当量内径De与分布板进气孔孔径Do之比De/Do＝0.4～1.0。
本实用新型的分布板与现有技术的分布板相比有如下一些优点：
1)现有技术的分布板上的压降主要集中在进气孔上，而本实用新型的分布板上的压降转移到了喷射孔上。由于气量一定，风帽水平喷射口的减小，喷射气速增大，每一个风帽在分布板上的作用范围增加，这就保证大颗粒不在板上沉积，抗沉积能力增强的；
2)流化床分布板上表面形成一层气膜，使整床物料提升，从而充分流化；
3)流化床分布板上的死区和死孔大为减少甚至消失，流化床操作稳定性增加，流化床生产周期提高；
4)风帽上的开孔可以根据生产实际的需要进行设计，清洗与改造方便，灵活性增强；
5)风帽的排布方式也可以根据风帽的形状和风帽上的开孔进行改变，设计柔韧性强；
6)本实用新型分布板能广泛适用于气固流化床、气液流化床、气液固流化床。
附图说明
图1是流化床反应器圆锥型风帽气体分布板的剖面和俯视图；
图2是流化床反应器四方锥型风帽气体分布板的剖面和俯视图；
图3是流化床反应器三角锥型风帽气体分布板的剖面和俯视图；
图4是流化床反应器气体分布板风帽正方形交错排列方式图。
具体实施方式
流化床反应器气体分布板具有气体分布板1，气体分布板上设有进气孔4，在气体分布板各个进气孔4上封闭焊接一个风帽2，并在风帽2上开有两个或两个以上的圆形、方形的喷射孔或长条喷射狭缝3，其尺寸参数为：风帽上的喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di与分布板进气孔孔径Do之比Di/Do＝0.2～0.6，以0.4为佳，喷射方向和水平线的夹角β＝0°～75°，在风帽内部、进气孔上端设有一圆形、方形或锥形的防漏堰5，其当量内径De与分布板进气孔孔径Do之比De/Do＝0.4～1.0。
上述风帽2的形状为中空的圆锥台、四棱或四棱以上的中空方锥台、或者侧面封闭的角钢。
中空的圆锥台、四棱或四棱以上的中空方锥台、或者侧面封闭的角钢的尺寸参数为：风帽在分布板上投影的当量直径Ds与分布板孔径Do之比Ds/Do＝1.0～4.5，以Ds/Do＝1.2为佳；风帽的剖面角度α＝30°～160°，以α＝120°为佳。
圆形、方形或锥形的防漏堰5顶部到进气孔的垂直距离he与风帽上喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di的关系为hi/Di＝1.0～1.8。
分布板的风帽排布方式为正方形交错排布、三角形交错排布、菱形交错排布、圆形排布。
分布板的开孔率为1％～5％。
如图1所示，将风帽焊接在分布板各进气孔上，并在圆锥型风帽与分布板的连接处上方开十字对称的喷射孔或者喷射狭缝，并通过如图4所示的风帽的正方形交错排布的方式布置风帽，从混合室进来的气体，通过分布板的分布孔进入锥形风帽腔体，再通过圆形、方形的防漏堰从各风帽的喷射孔喷射出来，提高了气体的水平喷射速度，扩大了气体的作用范围，同时使受到作用的物料沿着交错分布的锥形风帽的锥体向上流化，分布板上的整个反应器空间内的任何物料实现更完美的混合，而不留任何的死角，从而使气流通过分布板进入流化床时充分地均匀分布，提高反应产率。
实施例
采用从联碳引进的Unipol流化床烯烃聚合反应器，其底部安装如图1和4所示的本实用新型的分布板。在冷凝模式下操作，生产高密度聚乙烯。
1)密度聚乙烯产品运行数据反应原料：乙烯、丙稀、1-丁烯、氢气循环物流中液体含量：9％～26％wt时空收率：134.8kgPE/m3*hr
2)连续运行12个月的情况：循环物流流量稳定，无明显波动现象，证明分布板雾化均匀。
分布板压差无增长现象，始终保持在2700～2970kg/m3之间，表明分布板无堵塞现象。
分布板上的四个温度检测点的温度非常均匀，任意两点之间的温差小于0.05度，表明分布板无堵塞情况，树脂床层流化状态的情况良好。
通过声波检测的方法，在分布板上仅有少数反应物料碰撞信号，表明在流化床底部形成一层气膜，气膜上的物料全部处于运动状态，树脂床层流化状态良好。
3)连续运行18个月后的检查情况。
分布板上无热合粉末及结片、无粉末沉积、粘附等情况，非常清洁，达到金属光泽水平。
分布板上856个φ16mm的孔无堵塞，856个风帽上3424个喷射孔无堵塞。
反应器尺寸：直径3.5m；直筒段高度12.5m
分布板参数：分布板是一块直径为3.5m的多孔钢板，厚度为12.5mm，板上有856个φ16mm的小孔，并按正方形交错排布，相邻小孔之间的间距为109mm，每个小孔上水平地罩有一个圆锥型风帽，于是板上有856圆锥型风帽交叉排布，在每个圆锥型风帽的四面与分布板连接处上方0.5mm处都开一条10mm×2.8mm的狭缝，使气体沿分布板水平喷出以消除板上可能出现的死区，并防止物料落入板下。
结果表明使用本实用新型的分布板未观测到生产运行的操作问题和对产品的不利影响。在保证循环气量不变的条件下均可以安全稳定运行，并且提高了风帽水平喷射口的气速，在流化床分布板上形成一层气膜，消除了死孔、死区，流化床稳定生产的周期提高。这表明在使用本实用新型的分布板后，流化床的抗沉积能力大大增强，流态恶化状态被消除，反应器停车检查时未发现由于树脂堆积而造成分布板堵塞，分布板表面是清洁的。
Claims (8)
1.一种流化床反应器气体分布板，其特征在于它具有气体分布板(1)，气体分布板上设有进气孔(4)，在气体分布板各个进气孔(4)上封闭焊接一个风帽(2)，并在风帽(2)上开有两个或两个以上的圆形、方形的喷射孔或长条喷射狭缝(3)，其尺寸参数为：风帽上的喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di与分布板进气孔孔径Do之比Di/Do＝0.2～0.6，喷射方向和水平线的夹角β＝0°～75°，在风帽内部、进气孔上端设有一圆形、方形或锥形的防漏堰(5)，其当量内径De与分布板进气孔孔径Do之比De/Do＝0.4～1.0。
2.根据权利要求1所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于所说的风帽(2)的形状为中空的圆锥台、四棱或四棱以上的中空方锥台、或者侧面封闭的角钢。
3.根据权利要求2所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于所说中空的圆锥台、四棱或四棱以上的中空方锥台、或者侧面封闭的角钢的尺寸参数为：
风帽在分布板上投影的当量直径Ds与分布板孔径Do之比Ds/Do＝1.0～4.5，风帽的剖面角度α＝30°～160°。
4.根据权利要求2所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于所说中空的圆锥台、四棱或四棱以上的中空方锥台、或者侧面封闭的角钢的尺寸参数为：
风帽在分布板上投影的当量直径Ds与分布板孔径Do之比Ds/Do＝1.2，风帽的剖面角度α＝120°。
5.根据权利要求1所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于所说的圆形、方形喷射孔或长条喷射狭缝(3)的尺寸参数为：风帽上喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di与分布板孔径Do之比Di/Do＝0.4。
6.根据权利要求1所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于圆形、方形或锥形的防漏堰(5)顶部到进气孔的垂直距离hc与风帽上喷射孔或长条喷射狭缝的当量直径Di的关系为hi/Di＝1.0～1.8。
7.根据权利要求1所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于分布板的风帽排布方式为正方形交错排布、三角形交错排布、菱形交错排布、圆形排布。
8.根据权利要求1所述的一种流化床反应器气体分布板，其特征在于分布板的开孔率为1％～5％。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010045873A1 (zh) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | Di Dan | 流态化水平循环组合反应装置 |
| CN101279871B (zh) * | 2007-04-04 | 2011-01-19 | 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院 | 提高乙烯丙烯选择性的方法 |
| CN109317060A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-02-12 | 江苏新河农用化工有限公司 | 一种用于百菌清生产的流化床分布器 |
| CN109967004A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-05 | 叶涵辰 | 一种强化传热的流化床反应器 |
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2003
- 2003-02-26 CN CN 03229168 patent/CN2603690Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Effective date of abandoning: 20050622 |
|
| C25 | Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting |