[發明專利]使用多列管分段換熱式流化床反應器的方法

有效

• 申請號: 201110326445.5
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102407087A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 張全;許繼承
• 申請（專利權）人: 奎屯西龍無紡土工制品有限公司
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所 65106
• 代理人: 張莉

技術領域

本發明涉及一種使用多列管分段換熱式流化床反應器的方法。

背景技術

大多數化學反應均在非熱力學標準態進行，并且伴隨有熱效應，例如：在中高溫條件下，伴有大量放熱的，多晶硅與氯甲烷的反應，其反應溫度在250-350之間，過程效熱為-2320KJ/kg產物。

流化床則是化學反應中，特別是在氣固多相反應中，常被有針對性選用的一種反應器型式。

反應器的大型化，則是現代化工的一個大趨勢，從而提高反應器的效能和經濟性。

能夠有效的對這種大型反應器進行操控，則是達成這個任務目標的前提。

一般常用的大型流化床在反應器中插入指形管(換熱管)的方式，在其中導入熱媒體，來導入或導出反應熱，以達控制反應區溫度的目的。但這樣的反應溫區分布不一定是最好的分布方式，尤其在大型反應器的方式下。

針對目前存在的問題，本發明提供一種使用多列管分段換熱式流化床反應器的方法。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種使用多列管分段換熱式流化床反應器的方法，該方法中所涉及的反應器是由反應器擴大段、反應區和氣體進料錐體三部分組成，在反應區中采用多段和多列管換熱器的形式，反應物料在多列管的管內進行，而在多列管的殼程則導入熱媒體，通過熱媒體的流動狀態和熱媒體的進出口溫度的調控來達到控制反應器多列管內的物料的反應溫度的目的。在反應器中縱向分段后，反應段之間溫度分布有差異，并根據縱向反應進程的差異，分段調控反應區溫度，使反應區效能最大化，同樣調控反應區溫度分布的一致性。

本發明所述的一種使用多列管分段換熱式流化床反應器的方法，該方法中所涉及的反應器是由反應器擴大段、反應區和氣體進料錐體三部分組成，具體操作按下列步驟進行：

a、將反應物固體粉狀物料由固體粉料進口(8)進入，通過物位測量器(7)控制固體粉狀物料的進料量，氣體物料通過(5)氣體反應物進口經分布器(4)分散后進入反應器內部，反應后生成的產物在反應器內為氣體狀態，再由微粉塵分離器(9)分離粉塵后，經尾氣出口(6)處排出；

b、未參與反應的物料將向反應器下部氣體進料錐體(3)處聚集，最后經由尾渣出口(13)排出；

c、在反應器內，氣體物料和固體物料主要在反應器縱向列管(14)中進行反應，各段段隙間也有反應在進行，反應進行中有熱效應，通過設定流量和溫度的熱媒體由反應器(2)的殼程熱媒體進口(10)引入，經換熱后再經殼程熱媒體出口(11)排出；

d、進入反應器殼程的熱媒體工況，經由反應器溫度傳感器(12)設定，設定內容為熱媒體流量和在熱媒體進口(10)處的進入溫度。

所述方法中涉及的反應器，在反應器擴大段(1)的頂端設有固體粉料進口(8)，并固定有物位探測器(7)，在反應器擴大段(1)內的一側固定有微粉塵分離器(9)；反應區(2)中的列管(14)的兩端分別固定在管板(15)上，并在列管(14)的中部上下錯位固定折流板(16)；氣體進料錐體(3)的中部固定環形管狀氣體進料分布器(4)，氣體進料錐體(3)的底部為尾渣出口(13)。

反應區(2)中的列管(14)排列為正三角形或正方形分布。

在反應區(2)殼程一側的下端設有熱媒體進口(10)，另一側的上端設有熱媒體出口(11)。

在反應區(2)的上部、中部和下部分別設有溫度傳感器(12)。

本發明所述的使用多列管分段換熱式流化床反應器的方法，該方法中所涉及的反應器由結構功能相似的多段換熱段組裝而成，每一段都有獨立的溫度控制系統，根據反應特點分別控制整個床層處于最佳溫度控制之中，消除了指管換熱結構的溫度梯度，使反應溫度參數易于操控；在反應器上部的擴大段的頂部設置物位探測器，能夠準確測定反應器床層物料的高度，及時了解反應過程的物料平衡狀態，并補加損耗的物料和催化劑，使反應狀態最佳化；在反應器下部的錐形部位安置一個布氣環管，沿布氣環管一周的下部開設環隙式布氣孔，使氣相物料在反應器中的分布更加均勻，由于多列管區本身具有強制分布與分流的特性，不易堵，使反應床層的流化態更加穩定和均勻，反應系統更加穩定。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖

具體實施方式

實施例