[發明專利]一種應用于循環流化床脫硫反應器的復合型內構件

有效

• 申請號: 201410066568.3
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103877848A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;徐文青;黃學靜;魏耀東;趙瑞壯
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所;中國石油大學（北京）
• 主分類號: B01D53/83
• 分類號: B01D53/83;B01D53/50;B01J8/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

技術領域

本發明涉及一種循環流化床脫硫反應器中的內構件，尤其涉及一種安裝在循環流化床脫硫反應器頂部增加內循環、提高脫硫劑停留時間、提高反應效率的復合型內構件，應用于工業煙氣處理等領域。

本發明還涉及一種安裝有上述內構件的循環流化床脫硫反應器。

背景技術

傳統循環流化床脫硫反應器為空塔設計，脫硫劑循環主要依靠外置分離器，因此循環流化床脫硫工藝應用于工程項目改造會影響原有生產段。第二代內循環式循環流化床脫硫工藝，采用在提升管頂部加擾流板和回料裝置等技術，使得脫硫劑從塔頂回流，氣固兩相產生湍流接觸，增加煙氣與脫硫劑的接觸時間，并通過增強脫硫劑顆粒間的摩擦效應，使顆粒表面不斷更新，從而提高脫硫劑的利用效率。現有工藝中，內構件形式種類很多，常見的有孔板式、鈍體式、圓環規整堆積填料、斜片擋板結構等形式。

國內脫硫工藝內構件安裝一般選擇安裝在流化床底部，改善濃度分布，優化流場，提高脫硫反應效率。但內構件安裝在脫硫塔底部，影響范圍窄，增加能耗，產生節涌，對脫硫劑停留時間影響不大。CN101293189A選用復合型內構件，既改變流化床內的顆粒濃度分布，又能通過內構件對氣流進行引導來優化流場，從而提高循環流化床脫硫反應器的脫硫效率。

CN101912753A公開了一種用于氣固流化床的復合內構件，包括多個豎直平行排布的構件組單元，能夠有效提高流化床中氣固兩相的接觸效果，操作域較寬，在實際工業流化床中可以靈活布置，便于安裝。

盡管現有的多孔板式、鈍體式內構件，都能增強顆粒返混，增加顆粒濃度，提高反應效率，但系統阻力也增大。而且現有內構件對氣流再分布及對氣流加以再引導沒有顯著作用，增加了內構件的磨損程度。傳統導流型內構件結構復雜，增加制造成本。因此在實際選用內構件時，應首先要提高脫硫劑停留時間，增加脫硫劑在脫硫塔內湍動程度，綜合經濟效益和脫硫效果來進行選擇。

發明內容

本發明的目的在于提高循環流化床脫硫反應器的反應效率，增加脫硫劑的利用率，從而提供一種專用于循環流化床脫硫反應器，集流場優化及增加脫硫劑停留時間于一體的，帶有布風板和邊壁開孔漏斗型導流部件的復合型內構件。該內構件能夠改善顆粒速度、濃度的軸徑向分布，增加顆粒返混，增加顆粒在反應塔內的湍動程度，增大脫硫劑之間的摩擦，消除節涌，破碎氣泡，且可以改善并提高流化床流化質量，從而提高脫硫劑利用率和脫硫反應效率。

本發明的目的還在于提供一種安裝有上述內構件的循環流化床脫硫反應器。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種應用于循環流化床脫硫反應器的復合型內構件，所述復合型內構件包括至少一個內構件單元，所述內構件單元包括開口型漏斗和布風板；所述開口型漏斗側壁開有多個條形孔，分為上下兩排交錯布置；所述布風板沿徑向開至少兩排扇形孔，相鄰兩排扇形孔錯開布置；所述開口型漏斗和布風板通過支撐柱連接。

本發明所述的“開口型漏斗”是指具有向上的開口、呈漏斗形狀的部件。

所述布風板上相鄰兩排扇形孔錯開布置的目的是使氣流重新分配，增加氣流和脫硫劑之間的傳質能力，增加氣流的湍動程度。

本發明所述開口型漏斗側壁的開孔率為40～70%，例如可選擇40.02～69%，46～63%，52～60%，55.6等，優選為60%。

所述扇形孔為2～5排，可以使氣流在同一截面不同位置與擋板發生碰撞，增加氣流的湍動程度，并增加脫硫劑的返混。

每排扇形孔均由4個相同的扇形開口組成，相鄰扇形開口夾角90°。相鄰兩排扇形孔優選錯開45°布置。本領域技術人員也可根據實際情況選擇相鄰兩排扇形孔的相對位置。

所述布風板的開孔率為40～70%，例如可選擇40.02～69%，46～63%，52～60%，55.6等，進一步優選60%。

所述支撐柱的高度為布風板直徑的0.5～3倍，例如可選擇0.51～2.98倍，0.7～2.4倍，0.92～2.04倍，1.3～1.8倍，1.65倍等，優選為1倍。

所述支撐柱的直徑為0.01～0.05m，例如可選擇0.011～0.048m，0.018～0.04m，0.02～0.036m，0.028～0.031m，0.029m等，進一步優選0.02m。

所述支撐柱的個數為3根、4根或8根。本領域技術人員可以根據實際情況進行支撐住個數的選擇。