[實用新型]一種環形流化床反應器

有效

• 申請號: 201220192489.3
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN202538744U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王宵;司慧;任學勇;常建民
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;李愛英

技術領域

本實用新型涉及一種反應器，具體涉及一種環形流化床反應器，屬于流化床反應器技術領域。?

背景技術

流化床反應器是一種利用氣體或液體通過顆粒狀固體層而使固體顆粒處于懸浮運動狀態，并進行氣固相反應過程或液固相反應過程的反應器，在用于氣固系統時，又稱沸騰床反應器。?

氣固流態化技術是化學工程領域的一個重要分支。流化床技術自從20世紀20年代以來，由于其所特有的優點，如高效的傳熱傳質、均勻的溫度場、顆粒的大處理量、很寬的操作范圍等，使其在許多工業領域中都得到廣泛的應用，并且仍有非常好的工業前景。迄今為止，眾多研究者建立了冷態、熱態試驗臺，圍繞著流化床兩相流動、熱傳遞和燃料燃燒行為進行了大量的研究工作。反應器設計結果將直接影響整個工藝流程，因此受到國內外高度重視。其中流化床反應器主要目的是創造最佳的條件最大限度地利用生物質特別是林業材料生產生物油，而流態化技術由于具有高效的傳熱和傳質效果以及實現連續操作等優點，這種技術逐漸受到人們的重視。目前，流化床工藝已廣泛應用于化工、石油、冶金、食品等許多工業領域之中，特別是氣固流化床的應用尤為廣泛，許多化學反應都是依靠氣固流化床來實現的。?

由于流態化技術的固有特性以及流化過程影響因素的多樣性，對于反應器來說，流化床存在著很多弊端：1)由于固體顆粒和氣泡在連續流動過程中的劇烈循環和攪動，無論氣相或固相都存在著較廣的停留時間分布，導致不適當的產品分布，陣低了目標產物的轉化率；2)反應物以氣泡形式通過床層，減少了氣一固相之間的接觸機會，降低了反應轉化率；3)當用到固體催化劑時，床料?顆粒在流動過程中的劇烈撞擊和摩擦，使得催化劑加速粉化，再加上床層頂部氣泡的爆裂和高速運動、大量細粒催化劑的帶出，造成明顯的催化劑流失；4)床層內的復雜流體力學、傳遞現象，使過程處于非定常條件下，難以揭示并歸納出統一的規律，也難以突破經驗放大和經驗操作的瓶頸。另外，傳統的反應器的加熱部件位于反應器的外圍，這便使得熱源與大氣直接接觸，造成熱量大量損失，而且加熱部件會占用多余的空間，使反應器整體結構更加繁瑣。?

發明內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種環形流化床反應器，能夠提高反應器的反應效率。?

一種環形流化床反應器，該反應器包括頂蓋、反應器外殼、底殼、支座、燃燒室、布風板、布風艙隔板，外圍設備包括旋風分離器和風機；其中反應器外殼和燃燒室均為圓周面上下兩端焊接有法蘭的筒體；底殼為圓周面上端焊接有法蘭且下端面封閉的筒體，下端面中心沿同一直線開有三個安裝孔a、b、c，其中部圓周面上開有安裝孔d，安裝孔b和安裝孔d平行焊接有流化載氣進氣管，安裝孔a和c焊接有空氣進氣管，且兩根空氣進氣管水平對稱布置并與b處的流化載氣進氣管垂直；支座上端側部設置有圓弧板，圓弧板的直徑與底殼筒體的直徑一致；布風板為表面均布有流化孔且中心設置有燃氣管接口的圓板；布風艙隔板也為圓周面上下兩端焊接有法蘭的筒體；?

整體連接關系為：反應器外殼上端的法蘭與頂蓋固連，下端的法蘭安裝布風板后與底殼上端的法蘭固連，底殼的外圓周面上均布四個支座，支座的圓弧板與底殼的圓周面焊接成一體，反應器外殼內套裝燃燒室，兩者的軸線一致且兩者之間形成環形反應區，燃燒室上端的法蘭固定在頂蓋上，下端的法蘭與布風板的上端面固連，布風艙隔板安裝在底殼內，其上端的法蘭與布風板的下端面固連，下端的法蘭與底殼的內底面固連，底殼上的空氣進氣管和流化載氣進氣管均與風機連通，頂蓋上設置有進料管、三個排氣管和四個進炭管，進料管和其中兩個排氣管與環形反應區連通，進炭管和另一個排氣管與燃燒室連通，?排氣管與旋風分離器的進氣口相連，進炭管與旋風分離器的排灰口相連。?

所述的反應器還包括4～8根循環增速管和配氣艙，配氣艙為上端面封閉且下端面中心開孔的筒體，其外圓周面上均布有90°彎管，彎管與筒體的內腔連通且彎管的數量與循環增速管的數量一致；循環增速管均勻布置在燃燒室內，其上端穿過燃燒室的圓周面并與環形反應區連通，循環增速管的下端穿過布風板，配氣艙安裝在布風艙隔板內，其下端面與底殼的內底面固連，配氣艙圓周面上的彎管分別與循環增速管下端連通，配氣艙的內腔與底殼d處的流化載氣進氣管連通。?

所述的循環增速管包括90°彎管、升管、異徑接頭、三通管、直通管接頭、接管、第一螺母、錐形管、O型圈、墊片及第二螺母；其中直通管接頭的中心開有通孔，通孔的下端加工有沉臺，且中部圓周面上加工有卡槽，下端圓周面上加工有上螺紋段和下螺紋段，錐形管底部有與直通管接頭下端沉臺對應的定位臺；?