TW200916193A - Fluidized bed sparger - Google Patents

Description

200916193 九、發明說明： 【韻'明所屬支4标領;^】 發明領域 本發明係關於流體化床反應器或處理器之領域，特定 5言之，係關於將進料流體輸送至該等流體化反應器或處理 器之裝置之方法。 發明背景 流體化床反應器典型為直立圓柱形容器裝配有至少— U)個流體分配器用來將製程進料或流體化流體(例如氣體)輸 送至，床中之期望位置，任選的内部盤管用於熱量的移除 或熱量的增加，及任選的外部或内部旋風器來減少觸媒之 攜帶。若干反應器於頂部也具有擴張的區段來達成氣體速 度的減慢’用於減少粒子攜帶及/或抑制非期望的稀釋相反 15應之目的。粒狀固體材料(例如觸媒粒子)藉來自於分配器之 流體而被流體化’流體與粒子間之緊密接觸可確保氣相愈 固相間之良聽量/質量轉移，結果導較體化床反應器内 部之均勻溫度。反應熱可藉浸沒式盤管、水炎套、流體化 流體本身、或藉若干其它傳熱媒質來移除或添加。 2〇 於氣固流體化床中，分配器俗稱為「氣體分配器」， 但若干數量之液體(例如冷凝液)也可連同氣體—起經由分 配器進給(如美國專利案4,588,79〇)所示。通常於流體化床反 應器内之氣體分配器係意圖用來將氣體導入床中均勻遍及 反應器的全體表面積，因而建立穩定的流體化，或輸送某 5 200916193 一進料至床中的某個位置，例如分支進給器或非主要分配 益。較佳該等氣體分配器可長時間操作（例如數年時間）不會 阻塞、斷裂或其它類型的機械故障，可減少固體粒子的過 筛或逆流至分配器上游，可減少床材料的磨耗，以及（對於 5某些類型分配器）可於操作期間機械式支撐床材料的重量。 有夕種類型之分配器可用於流體化床反應器。常見分 配器包括分配器板/格網其也可支撐流體化床材料之重 羞，及噴灑益（也稱作為多管分配器），其無法機械式支撐流 體化床材料重量(Kunii及Levenspiel，流體化工程處理，第2 10 版Buttworth-Heineman，1991)。於板/格網中包括穿孔板、 多孔板(諸如燒結金屬板）、有氣泡蓋板、錐形格網及其它。

Kunii及Levenspiel於第100頁說明以及於第7(b)圖顯示 由下游喷嘴(擴散器管）送出之氣體以向下流動噴射(也稱作 為初始噴射)之形式進入床中。喷射流穿透入粒子床經歷喷 15 嘴下游的某個距離，然後變形且變成相對小型氣泡(稱作為 「初始氣泡」）。初始氣泡及全部其它氣泡經常性向上移 動。於向上移動之途中，初始氣泡可由周圍環境吸收氣體 及/或降低壓力而變大。 期望控制或減少氣泡的成長。由於相對大型氣泡於其 2〇中含有較多氣體，氣體較少有機會接觸周圍粒子(例如觸媒 粒子）。相對大型氣泡之向上移動比小型氣泡更快，結果導 致氣體於床中之滯留時間縮短，轉而造成氣相與固相間之 接觸時間減少。偶爾氣泡可被蓄意弄破(例如藉擋板弄破） 來讓氣泡縮小。 200916193 美國專利4,198,210說明一種具有内襯排放喷嘴之氣化 器，用於高溫氣體之氣體分配至流體化床，諸如於媒氣化 過程中分配至媒粒子床。噴嘴具有均勻直徑孔口經歷預定 長度，然後延伸至具有發散的内部直徑直到喷嘴管末端之 5 連接喷嘴管。喷嘴係軸向校準，相對於通過分配器主轴之 垂直面喷嘴於徑向方向夾角（例如15-45度）設置。順著進氣 管的底側，喷嘴交錯分布於相對兩側上。根據此專利案，「喷 嘴相對於水平面係於流體向下夹角設置來達成良好的氣體 分布，同時當流體化氣體流停止或關閉時，也降低任何固 10 體回流至氣體分配器管之機率」。發散喷嘴管之適當長度為 喷嘴出口端直徑之4倍至8倍，可能於由約1/2吋至約2吋之 範圍。未曾說明離開喷嘴之適當氣體速度，也未曾說明氣 體速度與喷嘴角度間之關係。 美國專利案5,391,356係針對一種於流體化床反應器内 15 之流分配器，包含來自於多個彼此隔開位置之多根彼此隔 開之排放導管。垂直流擴散器係位於出口開口上游導管 内，但未述及任何夾角的擴散器。該等流擴散器係位於出 口開口上游導管用於流分配，而非連接至歧管臂，但提供 計算該等擴散器管長度與間距之方程式。 20 美國專利案3,298,793揭示一種觸媒反應器，具有支撐 觸媒之一底板，及安裝於該底板上用於氣體分配之一水平 歧管喷灑器。說明意圖降低離開孔口之氣體速度之若干裝 置。該喷灑器有多個孔口係以均勻分配之樣式設置。具有 比孔口更大直徑的擴散器管將氣體導引至底板來流體化固 7 200916193 體。另外，擴散器管係附接至底板，底板為有孔口的隔板。 擴散器管具有比隔板中的孔口更大的直徑。擴散器管初步 由隔板延伸，然後彎曲來將氣體垂直向下導引至隔板。於 另一種設計中，擴散器板係由隔板垂直向上延伸，有一個 5 穿孔蓋，穿孔蓋將氣體橫向導引至隔板表面。於此種組態 中，粗料（過濾床)填充環繞擴散器管及擴散器蓋，以防止細 小固體進入隔板下方空間。但此專利案未曾述及未安裝於 板上的孤立喷灑器。 美國專利案4,223,843為一種流體化觸媒裂解（「FFC」） 10 流體化床再生器用之空氣分配器裝置，其中喷嘴係安裝於 一圓柱形殼體之集流管環，其連接至高壓空氣。各個喷嘴 具有半角小於7度之發散的或展開的鏜孔。本專利案所述之 唯一噴灑器類型為由頭環所支撐的喷灑器。 美國專利案4,443,551說明一種特別輸送空氣至FCC流 15 體化床再生器中之用過的觸媒床之裝置及方法，經由減少 粒子「吸上」進入喷嘴可減少喷嘴的内部溶蝕，及電力耗 用量減低。該方法包括將高速氣體進給通過空氣環，透過 相對於空氣環中之氣流以30度-75度附接至空氣環之一喷 嘴來偏轉氣體向下流動。 20 【發明内容】 發明概要 技藝界需要有於流體化床反應器或其它流體化設備中 分配一含氣體進料之改良式裝置。較佳該改良式裝置的使 用將導致反應器内之含氣體進料之更均勻進給，觸媒磨耗 8 200916193 減低，初始氣泡的較少聚結，及浸沒式反應器内部諸如噴 灑器歧管臂之外表面及擴散器管外表面的較少溶蝕。 本發明包含一種將一含氣體進料注入一流體化床之喷 灑器。該喷灑器包括一連接至該含氣體進料來源之一主 5 管，以及連結至該主管用來導引該含氣體進料之至少一根 歧管臂。該歧管臂具有連接於其上之至少一個喷嘴，用來 將該含氣體進料由該歧管臂導引至喷灑器外部之一流體化 床。該喷嘴包括一孔口及一擴散器管。該含氣體進料係以 一種流速通過該喷嘴，該含氣體進料係於含氣體進料速度v 10 送出該擴散器管。對於以低於45.7米/秒之v離開擴散器管之 氣體速度，該擴散器管係與垂直夾角至少約12.5度。對以 等於或大於45_7米/秒之v離開該擴散器管之氣體速度，該擴 散器管係與垂直夾角至少約12.5度6乂卩[0.00131¥]。 於本發明之一個實施例中，該喷灑器有至少兩根擴散 15 器管，且各擴散器管有一梢端。任二擴散器管梢端間之最 ί _ y2 小水平距離係等於或大於&队，此處11〇=床底部之表 π 觀氣體速度，um产最小流體化速度，1^值係由約0.5至約2.5， 及k2值係由約1至約2.25。於另一個實施例中，對等於或大 於每一喷嘴0.0003立方米/秒之通過該喷嘴之含氣體進料流 20 速，]^值係由約0.55至約1.1，及k2值係由約1至約1.25 ;以 及對小於每一喷嘴0.0003立方米/秒之通過該喷嘴之含氣體 進料流速，1^值係由約2.4至約5.1，及k2值係由約2至約 2.25。該孔口具有約1毫米至約30毫米之尺寸。於本發明之 9 200916193 另一個面相中，離開擴散器管梢端之含氣體進料之速度係 小於或等於約75米/秒，較佳小於或等於約47.5米/秒，及又 更佳小於或等於約21.3米/秒。 於本發明之另一個實施例中，對離開擴散器管之含氣 5 體進料速度v小於4 5.7米/秒，該至少一根擴散器管相對與垂 直夾角至少約18.5度；以及對離開擴散器管之含氣體進料 速度v等於或大於45.7米/秒，該至少一根擴散器管相對與垂 直爽角至少約18.5度exp [0.0013lv]。 於一個實施例中，一根或多根擴散器管已經藉表面硬 10 化程序處理。於另一個實施例中，該至少一根擴散器管的 長度為發散氣流之撞擊長度之約1倍至約2倍，始於孔口中 心點，於22度圓錐角。於一個實施例中，跨該喷灑器之壓 降至少為跨該流體化床之壓降之約10 %至約10 0 %。 於一個面相中，該喷灑器床係於通氣流體化計劃或擾 15 流流體化計劃下操作之流體化床。 圖式簡單說明 附圖以圖解舉例說明本發明之一種形式，但非限制 性，其中數幅視圖間類似的元件符號係指相對應之部件， 附圖中： 20 第1圖為含有本發明之喷灑器實施例之流體化床反應 器之示意剖面圖； 第2a圖為由第1圖之平面A-A觀看時，該喷灑器之示意 剖面圖； 第2b圖為沿第1圖之平面A-A顯示之歧管臂及喷嘴之 10 200916193 側視圖， 第3圖為本發明之喷嘴之一個實施例之示意剖面圖；以 及 第4圖為始於孔口中心點，於22度圓錐角之一發散氣體 5 流之碰撞長度之示意圖。 【實施方式3 較佳實施例之詳細說明 多種類型之喷灑器可由本發明獲益，特別為用於以不 同粒子性質，諸如粒徑、粒徑分布、密度、及球度操作之 10流體化床中使用的該等喷灑器。用於氣-固流體化床反應器 之本發明喷灑器可於不同流動計劃下操作，諸如均質流體 化、通氣流體化、擾流流體化、騰湧及快速流體化（參考Kunii 及Levenspiel ’ 1991)。本發明之喷灑器特別係與常用於商 用緻密相流體化床反應器之通氣及擾流流體化計劃相關。 15 可使用本發明之噴灑器之反應實例為化學催化反應 (例如氯化烴類之氧化、催化醯氯化、丙烯之催化胺氧化來 製造丙烯腈）、石油、煤礦燃燒與氣化之流體化觸媒裂解 (FCC)及聚合反應。 本發明之喷灑器包括連接至含氣體進料來源之至少一 20根主管（也稱作為「主歧管」），有至少一根且通常為多根連 接至該主管之分支歧管（也稱作為「歧管臂」）來將含氣體進 料劃分成為多股流。喷嘴係存在於分支歧管之沿線來將該 含氣體進料輪送入床内。至於喷嘴之一部分，稱作為擴散 器管或側板管的相對一小段管位在於歧管壁面上之孔洞 11 200916193 (或孔口」）下游。該擴散器管可化由孔 體進料流，且阶,ϋ π & 迗出之含氣 止粒子被吸引入該歧管内部。 來自於各擴散器管梢端 & ^ 氣泡形式以㈣喷射或 乳體喷射或氣泡速度實質上古 化床中之含n駚+ 1糸内於流體 3讀補«。進人拉倾及“ 觸之表面施加強+ 「i T /、攝 管^或溶錄效應。因此由擴㈣ —X |之该含氣體進料之注入角度可判定擴友写其 之/合餘程度(特別為外表面)、噴之其 : 應器壁之祕料。 U及甚至反 10 15 20 、於具有噴mu魏體分配器之流體化料，相鄰喷嘴 間或其擴散器管間之水平間距對氣泡大小的决定相♦重 要。若兩根擴散器管太過接近，則來自擴散器管的初2氣 泡於形成後迅速聚結，然後該等氣泡變成比初始氣泡未= 結之氣泡更大。大型氣泡向上移動的速度比小氣泡更快。 因此’大型氣泡之相對大動量又轉而提高對噴瀑器（外表面） 及附近浸沒表面的溶蝕程度。若相鄰擴散器管間之間距過 大，則含氣體進料(於截面積）之分布均勻度降低。由於過产 氣泡聚結所導致的相對大型氣泡也對反應器内之化學反應 造成負面衝擊，原因在於由於氣泡内部有相當大體積之「未 接觸到的」氣體，氣體至固體之質量移轉減少，更多氣體 呈大氣泡而「繞過」流體化床’未能充分接觸固相。 孔口及擴散器管各自的直徑也相當重要。適當孔口直 徑主要決定跨喷灑器的整體壓降’而擴散器管直徑則影響 進入流體化床之喷射速度。若擴散器管之直徑太小，則既 12 200916193 有的含氣體進料流有極高初始速度，可能造成粒子的磨 耗。另一方面，若孔口直徑及擴散器管直徑二者過大，藉 此產生跨喷灑器的壓降小，喷灑器可能變不穩定，含氣體 進料於跨反應器的截面積變不均勻。此外，若擴散器管之 5 直徑過大，則喷灑器無法提供氣體注入床内的足夠動量， 對氣相與固相間期望的緊密接觸造成負面影響。於此種情 況下，床中之熱量與質量的移轉減少。 擴散器管之長度也影響喷灑器效能。極短的擴散器管 無法穩定含氣體進料的喷射。粒子可能進入擴散器管内， 10 趨近於孔口，增加粒子的磨耗。若擴散器管太長，則含氣 體進料之喷射不再穩定，接觸歧管臂之氣泡過大超出所 需。粒子也藉渦旋而被攜帶返回擴散器管内部。理想的擴 散器管長度係夠長而可穩定化含氣體進料之喷射（亦即達 到於擴散器管出口發展完全的擾流）。 15 現在參考附圖之細節，首先參考第1圖，流體化床反應 器大致上標示為參考號碼1。流體化床反應器1包括一反應 器容器2，於其中出現氣-固、液-固或氣-液-固接觸程序。 於反應器中，經過細分之固體粒子床(例如流體化床觸媒）3 藉由通過喷灑器4而進入的製程流體（氣體或液體或氣-液混 20 合物）升高與懸浮（「流體化」）。 本發明之製程進料為含氣體進料，其為包含至少約 51%重量比進料係呈氣態之進料。 參照第2a圖，反應器容器2内部設置根據本發明之組成 之喷灑器4實例來用於含氣體進料之輸送。喷灑器4包括一 13 200916193 主歧管5、具有壁7之一根或多根歧管臂6、及於該等歧管臂 上之一個或多個喷嘴8。 參照第2b圖，含氣體進料（12)通過主歧管5進給入歧管 臂6内部，用來經由孔口 1〇送出進入擴散器管8内部，進入 5反應器容器2中所含之流體化觸媒床3。較佳，於主歧管或 歧管臂任何部分之含氣體進料之速度不超過24米/秒；速度 超過24米/秒可能導致跨歧管臂的過大壓降，增加觸媒的磨 耗與噴灑器的溶蚀。 如第2a圖所示，歧管臂6又含有多個噴嘴8。如第3圖所 10 各噴嘴於孔口 1G下游有—擴散器管9。該噴嘴之擴散器 固疋至(例如藉溶接而固定至)歧管臂，來將含氣體進料 4引出孔口 1G之外’而提供含氣體進料之橫向分散遍及 流體化床反應器2。各擴散器管係'結束於-梢端1卜各擴散 器管具有内壁15及外壁16。孔口典型為小型圓孔，為筆直 15或展開’具有纟㈣米至約3Q㈣範圍之直徑。擴散器管較 佳係由對腐似溶姓有高度耐性之金屬所製成，例如已經 較♦表面硬化處理之金屬。如第2b圖所示，歧管臂6由主歧 B H、向向外延伸。換言之’歧管臂6相對於主歧管5係垂直 I伸或T字形或「魚骨形」延伸。於—個實施例中（圖中未 2〇顯示歧管臂有至少—個第二階或多階歧管臂連接於其 上忒等歧官臂叮具有相同尺寸或不同尺寸。於一個實施 例中，噴灑器包括-主歧管、數根歧管臂 '及於各個歧管 臂上的數個喷嘴。 對於南2叹或以上之流體化床，噴麗器壓降較佳至少為 14 200916193 床壓降之約10%至50%。對於高度小於2呎之流體化床，較 佳喷灑器壓降至少為床壓降之約30%至100%。跨約喷灑器 之足夠壓降於該等實施例中扮演的角色增加，此處一個或 多個注入器及/或一個或多個額外喷灑器其位於第一喷灑 5 器上方。於此等實施例中，第一喷灑器壓降不足較為可能 導致氣體的繞道，非期望的過度氣泡聚結、形成通道、觸 媒磨耗增高及/或溶蝕速率提高。 第4圖顯示發散氣體流之碰撞長度。本長度13為順著擴 散器管由孔口至一點的筆直距離，該點係由從孔口 14中心 10 以22度圓錐角前進而交叉擴散器管9之内壁15之一條線所 界定。較佳擴散器管長度至少為碰撞長度之約1倍至2倍。 最小擴散器管長度為發散氣體流於22度圓錐角之碰撞長度 更長的任何長度，且較佳至少為此種長度的2倍。擴散器管 直徑較佳係與擴散器管梢端之期望喷射速度相對應。 15 為了防止或減少以相對高速度向上移動且其中攜帶有 粒子之氣泡造成喷灑器的溶蝕，對離開擴散器管之含氣體 進料速度v小於45.7米/秒，擴散器管與垂直夾角至少約12.5 度，且較佳至少約18.5度，於含氣體進料離開擴散器管之 速度係等於或大於45.7米/秒之情況下，擴散器管與垂直較 20 佳夾角至少約12.5度exp[0.00131v]，及更佳與垂直夾角至 少約18.5度exp [0.0013lv]。此外，擴散器管之出口較佳距 離鄰近擴散器管出口有足夠距離，以防止不需要的氣泡聚 結及減少溶蝕。 擴散器管彼此充分水平隔開來防止喷射撞擊，如此減 15 200916193 少觸媒磨耗。杯_ 4i# w 「六 一只放斋官梢端間之最小水平距離（亦即最 乂、，曰間隔」）之關係可以下式表示 (U〇-Un,ft 此處U〇床底部之表觀氣體速度 5 10 15 係由約0.5至約n 取“L體化速度，h 、·、2.5，从係由約i至約2.25。較佳對等於或大 立方米/秒之通過該嘴嘴之― 一 及1"2係由約1至約1.乃；以及對小於每 秒之通過該喷嘴之氣體流速…係由 ' 、”、’ 及k2值係由約2至約2.25 〇 射讀（亦即含氣體進料離開擴散器管梢端之 速度）係依觸媒類別而g ^ A丨L α & 媒)。即传… 觸媒相對於易磨耗觸 ’、）“吏用粒子收集裝置(諸如内部旋風器、戈外邙旋 器來送返大部分從緊密庆中所姑次卜。Μ疋風 ，、在床中所挾帶的粒子，及/或反應器 部有較大錄的擴張區段來進—錢低氣料度)時， 祕可能導致床材料的顯著損耗。大致上對耐磨耗觸媒而 。喷射速度不超過75米/秒，較佳不超過47·5米/秒，及 佳不超過3㈣/秒。對於易雜之觸媒，噴射速度通= 超過21.騎1較佳不超過15_、。可改變擴散 來達成期望的噴射速度。 提供下列實例來舉例說明本發明，但非意圖限制 圍。 、卑已 實例

16 20 200916193 氯化烴之催化氧化係出現於商業規模之流體化床反應 器，於流體化床中之粒子為屬於Geldart粒子分類a組之容易 磨耗之觸媒粒子(Geldart，1972)，氣態氧化劑透過包含有多 個歧管臂之一根歧管之喷灑器而進給入床内。反應器係於 5 起泡流體化計劃下操作，表觀氣體速度約為0.2米/秒。 歧管臂裝配有多根直立向下之擴散器管，具有壁厚度 約為6.35毫米。擴散器管長度約為始於孔口中心點於22度 圓錐角之發散氣流之碰撞長度之約5.9倍。兩根相鄰擴散器 官間之中心至中心距離約為任兩根擴散器管間之最小垂直 10距離之2.1倍。通過喷灑器之含氣體進料經控制來適當流體 化床。於擴散器管梢端之含氣體進料速度超過約以米/秒。 經過6個月後開啟反應器檢視，發現多根擴散器管遭遇溶蝕 破壞，有孔洞溶蝕貫穿擴散器管壁。而需要更換擴散器管。 測量觸媒的損耗。儘管使用二階段式旋風器系統，操作期 Μ間之觸媒損耗率相對於每平方米床截面積約為每小時184 千克，觸媒的損耗主要係由粒子磨耗所造成。 迦：本發明之噴灑魏個實施你丨 氯化煙之催化氧化係使用如同實例k«反m 相同操作條件進行，但本發明之噴灑器之一個實施例取代 加實例工之喷麗器。噴灑器之擴散器管與垂直失角織，於擴 散器管梢端之含氣體進料速度約為％秒。擴散器管長度 約為始於孔口中心點於22度圓雜丄 '隹角之發散氣流之碰撞長度 之約3.4倍。兩根相鄰擴散器管間 s間之中心至中心距離約為任 兩根擴散器管間之最小垂直距離夕。， e離之2.3倍。6個月操作後， 17 200916193 開啟反應器檢視，發現溶钮造成擴散器管最嚴重的壁厚度 縮小不超過0.8毫米。也測量觸媒的損耗。於操作期間，觸 媒損耗約為每平方米床截面積約〇. 74千克/小時，原因在於 粒子的磨耗減少故。 5 於本發明之說明（特別於如下申請專利範圍之内文）中 使用「一」及「該」等類似術語須解譯為涵蓋單數及多數， 除非於内文中另行指示或顯然矛盾。除非另行指示，否則 此處數值範圍之引述僅作為落入該範圍内之個別分開數值 之方便參照方法，個別分開數值係併入本說明書中彷彿其 10個別引述於此處般。除非另行指示或内文中顯然矛盾，否 則此處所述全部方法皆係以任何適當順序進行。除非另行 申請專利，否則任何實例及全部實例或此處提供之舉例語 言（例如「諸如」）之使用單純係為了更明白舉例說明本發 明，而非意圖囿限本發明之範圍。説明書中所使用的任何 15言詞不可解譯為對本發明之實施為必要之任何未經申請專 利的元件。 本發明之較佳實施例係如此處所述，包括發明人已知 進行本發明之最佳模式。當然該等較佳實施例之變化對熟 諳技藝人士研讀前文說明時將更為彰顯。發明人預期熟諳 20技藝人士可適當採用此等變化例，發明人預期本發明可以 此處特別說明以外之方式實施。如此，本發明包括於法律 核准之如隨附之申請專利範圍所引述之主旨之全部修改例 及相當例。此外，除非於文中另行指示或内文顯然矛盾， 否則前述元件之全部可能變化之任一種組合皆係涵蓋於本 18 200916193 發明之範圍。 【圖式簡單說明3 第1圖為含有本發明之喷灑器實施例之流體化床反應 器之示意剖面圖； 5 第2a圖為由第1圖之平面A-A觀看時，該喷灑器之示意 剖面圖； 第2b圖為沿第1圖之平面A-A顯示之歧管臂及喷嘴之 側視圖； 第3圖為本發明之噴嘴之一個實施例之示意剖面圖；以 10 及 第4圖為始於孔口中心點，於22度圓錐角之一發散氣體 流之碰撞長度之示意圖。 【主要元件符號說明】 1...流體化床反應器 9...擴散器管 2...反應器容器 10…孔口 3...流體化床觸媒 11...梢端 4...喷灑器 12...含氣體進料 5...主歧管 13...長度 6...歧管臂 14…孔口 7···壁 15...内壁 8...喷嘴、擴散器管 16...外壁 19

Claims (1)

1. 200916193 十、申請專利範圍： 1. 一種將一含氣體進料注入一流體化床之喷灑器，包含： 連接至該含氣體進料之來源之一主管（main pipe)， 用於導引該含氣體進料之連接至該主管之至少一 5 個歧管臂； 用於將該含氣體進料由該歧管臂導引至該喷灑器 外側之一流體化床之連接至該歧管臂之至少一個喷嘴； 其中該至少一個噴嘴包括一孔口及一擴散器管； 其中該含氣體進料係以一流速通過該喷嘴； 10 其中該含氣體進料係以一氣體速度V離開該擴散器 管；以及 其中對於離開該擴散器管之氣體速度v小於4 5.7米/ 秒，該擴散器管與垂直夹角至少約12.5度，以及對於離 開該擴散器管之氣體速度v係等於或大於45.7米/秒，該 15 擴散器管與垂直夾角至少約12.5度6\卩[0.00131¥]。 2. 如申請專利範圍第1項之喷灑器，其中有至少兩個擴散 器管，其中各個擴散器管具有一個梢端，以及其中該任 二個擴散器管梢端間之最小水平距離係等於或大於 / _u y2 Κ Ψ〇 U"tJ —，此處UG=床底部之表觀氣體速度，Umf =最小 K 20 流體化速度，1^值係由約0.5至約2.5，及k2值係由約1至 約 2.25。 3. 如申請專利範圍第2項之喷灑器，其中對於等於或大於 每一喷嘴0.0003立方米/秒之通過該喷嘴之氣體流速，h 20 200916193 值係由0.55至l.i，及h值係由約1至約1.25 ;以及對於小 於每一喷嘴0.0003立方米/秒之通過該喷嘴之氣體流 速’ ]^值係由約2.4至約5.1，及k2值係由約2至約2.25。 4.如申請專利範圍第3項之喷灑器，其中該流體化床係於 5 通氣流體化方案(bubbling fluidization regime)或擾流流 體化方案(turbulent fluidization regime)下操作。 5·如申請專利範圍第1項之喷灑器，其中該孔口之尺寸為 約1毫米至約30毫米。 6.如申請專利範圍第丨項之喷灑器，其中該擴散器已經藉 10 表面硬化程序處理。 7·如申請專利範圍第1項之噴灑器，其中跨該喷灑器之壓 降至少約為跨該流體化床壓降之約1〇%至約1〇〇0/〇。 8.如申請專利範圍第1項之喷灑器，其中離開該擴散器管 梢端之氣體速度係小於或等於約75米/秒。 15 9.如申請專利範圍第8項之噴灑器，其中離開該擴散器管 梢端之氣體速度係小於或等於約47.5米/秒。 10·如申請專利範圍第9項之喷灑器，其中離開該擴散器管 梢端之氣體速度係小於或等於約21.3米/秒。 11. 如申請專利範圍第丨項之喷灑器，其中該至少一個擴散 2〇 器管的長度為始於孔口中心點於22度圓錐角之一發散 氣 /)il (diverging ga.s flow)之碰撞長度（impingement kngth)之至少約1倍至2倍。 12. 如申請專利範圍第1項之噴灑器，其中當乂係小於45.7米/ 、時該至少一個擴散器管與垂直失角至少約為18.5 21 200916193 度，而當V係大於或等於45.7米/秒時，該至少一個擴散 器管與垂直夾角至少約為18.5度6\卩[0.00131¥]。 22