[發明專利]一種用于流化床的垂直篩板

無效

• 申請號: 201110112661.X
• 申請日: 2011-05-03
• 公開（公告）號: CN102225323A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: 董群;張健偉;祝寶東
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;B01J8/34
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 張海霞

技術領域

本發明涉及一種用在流化床上的內構件。

背景技術

流化床由于具有良好的傳熱和傳質性能以及類似于流體的顆粒輸送方式，在工業上得到了廣泛的應用。氣固流化床是流化床中應用最廣的一種，但是由于氣泡的存在，容易造成氣體短路，使氣體流動嚴重偏離活塞流，對反應的影響比較明顯。同時氣固流化床固體顆粒的嚴重返混，當固體顆粒需要連續移出時，會造成顆粒在反應器的停留時間分布不均的現象，造成固體顆粒出口處的平均轉化率降低。

為了破碎氣泡、抑制氣泡聚并和顆粒聚團，提高流化質量；降低氣體和固體顆粒的返混，改善其停留時間分布，添加內構件是通常采用的一種措施。目前國內外已見報道的流化床主要有水平構件流化床、垂直構件流化床以及填料流化床三種。CN101172219A提出了一種用于氣固流化床的內構件，該內構件使氣固兩相形成“之”字形流動。有效提高床層內氣泡相和乳化相間的傳質效率，同時還可大大減少床層內氣相和顆粒相的軸向返混，但其操作線速相對于快速床和氣力輸送床較低，一般只在鼓泡與湍動流態化區域操作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種流化床用內構件垂直篩板，垂直篩板流化床具有無氣泡、快速流態化、流化效果好、固體顆粒軸向不返混、氣固接觸良好的特點。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種用于流化床的垂直篩板，包括圓形支撐板、帽罩和溢流管，其中支撐板的直徑大于流化床內徑，在支撐板的徑向上設有兩個對稱的溢流管孔，兩溢流管孔中心距為流化床內徑的0.52-0.86；在支撐板上設有與其同心的圓形板孔，該圓形板孔與支撐板的直徑比是0.19-0.28，優選采用0.25；在支撐板上均布設有四個固體流化孔，固體流化孔與圓形板孔的直徑比為0.057-0.073，優選采用0.06，四個固體流化孔與兩個溢流管孔的圓心構成正六邊形的六個頂點；所述帽罩為頂部封閉、底部敞口的柱筒，優選采用圓柱筒，帽罩頂采用尖頂或平頂，帽罩的中心與圓形板孔的圓心在同一垂線上，圓形板孔的直徑小于帽罩的直徑，二者直徑的比值范圍是0.3-0.8；帽罩的底部邊沿向外延伸有兩個耳片，通過兩個耳片將帽罩螺栓固定在圓形板孔的正上方，帽罩的底沿與支撐板之間留有空隙，該空隙的垂直高度與帽罩的高度比值為0.08-0.13，優選采用0.1；距離帽罩平頂2/5高度的帽罩側壁上設有氣固分離孔，開孔率為4%-12%；氣固分離孔的排列方式為上下兩排孔交錯設置，上或下兩個相鄰的氣固分離孔與相鄰交錯行上的位于兩孔之間的另一氣固分離孔形成正三角形；所述溢流管為圓管狀，兩個溢流管分別插入到對稱的兩個溢流管孔中，溢流管與溢流管孔的接觸面保持密封；溢流管的直徑與支撐板的直徑比為0.17-0.21，優選采用0.19，溢流管的上端高出支撐板形成溢流堰，溢流堰高與空隙的垂直高度比值為0.8-1.8，優選為1.6；各支撐板之間的距離由帽罩的高度確定，具體的是帽罩的高度與相鄰支撐板之間的距離的比值為0.38-0.50，優選采用0.50。

為了適應大規格流化床，所述支撐板上帽罩和圓形板孔的數量為多個，具體數量n由流化床內支撐板橫截面積A?、帽罩的直徑、初始流化速度u_mf和圓形板孔的氣速u_i確定，具體滿足公式u_mfA=nu_iA_i，其中A_i為每個圓形板孔的面積；所述圓形板孔和帽罩在支撐板上均勻分布，兩相鄰圓形板孔圓心之間的距離滿足下列條件：由相鄰帽罩上氣固分離孔噴射出的固體顆粒的噴射曲線在該距離的中點匯合或相切，圓形板孔和帽罩在支撐板上排布的原則是在保證沒有死體積的情況下保證數量最少；支撐板上固體流化孔的數量滿足下列條件：由固體流化孔上升的總氣體的流量占由圓形板孔上升的氣體總流量的1%～9%，優選采用3%～5?%，固體流化孔在帽罩周圍均勻分布。

本發明的有益效果：使用了該垂直篩板的流化床內無氣泡，氣體與固體物料在流化床中的接觸機會多，流化床內的空間利用率明顯提高，流化狀態好，床層壓降波動小，操作穩定，處理能力大。

附圖說明

圖1為垂直篩板構件單元主視圖。

圖2為垂直篩板構件單元側視圖。

圖3為垂直篩板構件單元俯視圖。

圖4為垂直篩板流化床冷模實驗裝置工藝流程圖。