專利名稱：帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與流化床反應(yīng)器有關(guān)，特別與帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器有關(guān)。
背景技術(shù)：
流化床反應(yīng)器是氣一固相(粉體)反應(yīng)的典型設(shè)備，其反應(yīng)原理是粉體物料在塔式反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)進(jìn)出，在含氣相介質(zhì)的氣流推動下，使固相顆粒突破沉降臨界點，在高于其自由沉降速度下懸浮起來，在有限空間的條件下，使顆粒的微觀表面最大化的與氣相介質(zhì)接觸并完成反應(yīng)。流化床反應(yīng)器的反應(yīng)效率取決于以下幾個條件1、完成可控制的流化態(tài)，調(diào)整氣速，使反應(yīng)段的物相處于均勻而穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，使輸送段的微細(xì)顆粒含量最小化，達(dá)到稀相輸送的目的。
2、完成可控制的固相物料進(jìn)出平衡，調(diào)整固相取料位置和進(jìn)出流量，使反應(yīng)段的料位處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3、完成可控制的熱功平衡，調(diào)整熱量供給或調(diào)整可利用的氣化熱，或設(shè)置塔內(nèi)換熱構(gòu)件，完成反應(yīng)所需的最佳溫度條件。
4、完成可控制的環(huán)境排量，利用內(nèi)外回流使氣一固相反應(yīng)效率最大化，使有害物質(zhì)排放最小化。
目前的塔式細(xì)顆粒流化床反應(yīng)器塔內(nèi)往往設(shè)置換熱內(nèi)件，塔外配置多級旋風(fēng)分離器完成外循環(huán)返料，其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋪助設(shè)備多，外循環(huán)返料量大，易堵，氣流動力損耗大。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了克服以上不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，造價低，能有效控制流化態(tài)物料的濃相高度和各層面物相的分布比例，改善氣——固相的混合效果，外循環(huán)返料量小，氣流動力損耗小的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器。
本實用新型的目的是這樣來實現(xiàn)的本實用新型帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，包括帶反應(yīng)床分布板的塔體，位于塔體上的物料進(jìn)口、出料口、氣流進(jìn)口、氣流出口以及物料返料口，其特征是塔體內(nèi)壁上分布有由若干螺旋翅片形成的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板。
上述的若干螺旋翅片導(dǎo)流是斷開成迷宮分布的。
上述的螺旋翅片為帶進(jìn)、出口的空心結(jié)構(gòu)，與塔體內(nèi)壁聯(lián)接，在空腔內(nèi)進(jìn)通入冷媒，能有效地調(diào)整塔內(nèi)反應(yīng)溫度。
上述的螺旋翅片是實心結(jié)構(gòu)。
上述的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板位于塔體物料返料口之上。
上述的物料返料口，設(shè)置于塔體下段的反應(yīng)段之上。
上述的氣流出口設(shè)于塔體頂部中心，氣流出口處有與之連通的旋風(fēng)分離器。
本實用新型帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器在塔體內(nèi)壁上設(shè)置由若干螺旋翅片組成的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板，使塔體內(nèi)的平行氣流場變成螺旋氣流場，使反應(yīng)時的固相物質(zhì)(粉體)在塔體內(nèi)形成旋風(fēng)分離，完成90％以上的返料量。在塔體外只需設(shè)置一個旋風(fēng)分離器對微細(xì)顆粒進(jìn)行分離。迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的螺旋角、螺旋板寬度、螺旋板的分布等可根據(jù)不同物料的物理特性(如顆粒度、比重、假比重、顆粒形態(tài)等)、反應(yīng)狀態(tài)的要求、塔體直徑及長度等因素進(jìn)行設(shè)置。
與已有的塔式細(xì)顆粒流化床反應(yīng)器相比，本實用新型具有如下優(yōu)點1、能有效的控制流化態(tài)物料的濃相高度和各層面物相的分布比例；2、反應(yīng)段以上的懸浮顆粒多數(shù)能達(dá)到內(nèi)循環(huán)返料，提高了反應(yīng)效率；3、外循環(huán)返料量小，一般塔外只設(shè)置一個旋風(fēng)分離器；4、氣流由平行流場變?yōu)槁菪鲌?，能改善氣一固相的混合效果?、由于流體路程的增多，塔高可以降低，氣速也得到提高；6、不需要單獨設(shè)置塔內(nèi)換熱構(gòu)件，利用空心螺旋翅片導(dǎo)流檔板，通入冷媒，就能有效調(diào)整塔內(nèi)反應(yīng)溫度；7、結(jié)構(gòu)簡單，簡體容積相對較小，同樣能力的設(shè)備，其造價也可以降低。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1A-A剖視圖。
圖3為螺旋翅片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，塔體1由圓筒體、上橢圓封頭、下錐體三部分組成。圓筒體的上橢圓封頭頂部設(shè)置有氣流出口13。圓筒體中段設(shè)置有固體物料進(jìn)口2，圓筒體中段內(nèi)壁上設(shè)置有由若干螺旋翅片17組成的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板3。圓筒體下段為反應(yīng)段7，圓筒體下段設(shè)置有物料返料口8。圓筒體下段與下錐體之間設(shè)置有反應(yīng)床分布板4、下錐體部分設(shè)置有物料出口5、氣流進(jìn)口6。外部的旋風(fēng)分離器12的進(jìn)風(fēng)口通過管道與塔體1頂部的氣流出口13連通，旋風(fēng)分離器12下出口通過管道與圓筒體下段的物料返料口8連通。
參見圖2，圖3、螺旋翅片17還可以制成帶進(jìn)、出口15、16的空心結(jié)構(gòu)與塔體1內(nèi)壁聯(lián)接，作為塔內(nèi)的換熱原件。螺旋翅片也可制成實心結(jié)構(gòu)。
本實用新型工作時，固體物料從物料進(jìn)口2進(jìn)入塔體1，氣相介質(zhì)由氣流進(jìn)口6并經(jīng)過反應(yīng)床分布板4進(jìn)入塔體1內(nèi)后形成平行氣流14。塔體1內(nèi)固相物質(zhì)(粉體)9在平行氣流14的推動下進(jìn)行流化態(tài)反應(yīng)。穿過反應(yīng)段7的平行氣流14夾帶固體物質(zhì)(粉體)9向上飄浮，在迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板3作用下形成螺旋氣流11，螺旋風(fēng)流11在與迷宮片螺旋翅片導(dǎo)流擋板3的共同作用下，其夾帶的固相物質(zhì)(粉體)9通過迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板3形成內(nèi)返料回流狀態(tài)10，使飄浮起來的大部分固相物質(zhì)(粉體)9在內(nèi)旋風(fēng)離心分離的作用下，返流到反應(yīng)段7，少量的微細(xì)顆粒經(jīng)出氣口13進(jìn)入旋風(fēng)分離器12，最后經(jīng)物料返料口8返回到反應(yīng)段7上面。隨著氣流速度增加，固體顆粒內(nèi)返流量增加，反應(yīng)效率增加，稀相輸出塔外的顆粒量減少。另外，螺旋翅片可以制成帶進(jìn)、出口15、16的空心結(jié)構(gòu)與塔體1內(nèi)壁聯(lián)接，在若干螺旋翅片形成的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的空腔內(nèi)通入冷媒，能有效的調(diào)整塔內(nèi)反應(yīng)溫度。
本實用新型帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)旋風(fēng)塔式流化床反應(yīng)器可廣泛應(yīng)用于細(xì)顆粒氣一固相物料的反應(yīng)，以及電廠煙氣脫硫的反應(yīng)。
權(quán)利要求1.帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，包括帶反應(yīng)床分布板(4)的塔體(1)，位于塔體上的物料進(jìn)口(2)、出料口(5)、氣流進(jìn)口(6)、氣流出口(13)以及物料返料口(8)，其特征是筒體內(nèi)壁上分布有由若干螺旋翅片(17)組成的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，其特征在于若干螺旋翅片是斷開成迷宮分布的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，其特征在于螺旋翅片(17)為帶進(jìn)、出口(15、16)的空心結(jié)構(gòu)，與塔體(1)內(nèi)壁聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，其特征在于螺旋翅片(17)是實心結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，其特征在于迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板(3)位于塔體物料返料口(8)之上。
6.如權(quán)利要求1或2所述的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，其特征在于物料返料口(8)設(shè)置于塔體下段的反應(yīng)段(7)之上。
7.如權(quán)利要求1或2所述的帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器，其特征在于氣流出口(13)設(shè)于塔體頂部中心，氣流出口(13)處有與之連通的旋風(fēng)分離器(12)。
專利摘要本實用新型提供了一種帶迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的內(nèi)返流塔式流化床反應(yīng)器。包括帶反應(yīng)床分布板(4)的塔體(1)，位于塔體上的物料進(jìn)口(2)、出料口(5)、氣流進(jìn)口(6)、氣流出口(13)以及物料返料口(8)，其特征是塔體內(nèi)壁上分布有由若干螺旋翅片(17)組成的迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板(3)。在迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板的作用下，所形成的螺旋氣流將反應(yīng)段以上的懸浮固體物料進(jìn)行離心分離，沿著迷宮螺旋翅片導(dǎo)流擋板形成向下內(nèi)返流，且氣流流速增加，固體物料內(nèi)返流量增加，流化反應(yīng)效率增加，并使稀相輸出塔外的顆粒減少。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，造價低，能有效控制流化態(tài)物料的濃相高度和各層面物相的分布比例，改善氣－固相的混合效果，外循環(huán)返料量小，氣流動力損耗小。
文檔編號B01J8/24GK2815487SQ20052003508
公開日2006年9月13日 申請日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者周鳳舉, 陳奕濤 申請人:周鳳舉, 陳奕濤