[發(fā)明專利]流化床反應(yīng)器及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410362776.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN104096519B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶春林;張建;陳翔;王新昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號(hào): B01J8/24
• 分類號(hào): B01J8/24;C01B32/05;B82Y40/00;C23C16/442;C23C16/26
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 李芙蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及反應(yīng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種流化床反應(yīng)器及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

流化床反應(yīng)器是一種將固體顆粒懸浮于氣體或液體之中，并進(jìn)行氣固相反應(yīng)或液固相反應(yīng)的反應(yīng)器，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及科研實(shí)驗(yàn)。目前，在很多氣固相反應(yīng)中，如納米碳材料的制備過(guò)程中，現(xiàn)有的流化床存在以下弊端：反應(yīng)氣和載氣以平推流的形式通過(guò)反應(yīng)區(qū)，返混效果差，導(dǎo)致反應(yīng)器的傳質(zhì)傳熱效率低，最終影響到反應(yīng)的產(chǎn)率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種能夠提高傳質(zhì)傳熱效率的流化床反應(yīng)器。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種流化床反應(yīng)器，包括反應(yīng)管，所述反應(yīng)管內(nèi)設(shè)置有擾流部件；

所述擾流部件包括多組擾流葉片；

所述多組擾流葉片沿豎直方向固定在所述反應(yīng)管的內(nèi)部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每組所述擾流葉片包括固定件和2～20個(gè)葉片；

每個(gè)所述葉片包括自由端和固定端；

每個(gè)所述葉片通過(guò)所述固定端固定在所述固定件的四周。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述2～20個(gè)葉片以所述固定件為中心對(duì)稱分布。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述葉片為平面結(jié)構(gòu)；

所述平面結(jié)構(gòu)的葉片傾斜固定在所述固定件上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述葉片所在的平面與所述固定件的軸線之間的夾角為15°～65°。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述葉片為曲面結(jié)構(gòu)；

所述曲面結(jié)構(gòu)的葉片豎直或傾斜固定在所述固定件的四周。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多組擾流葉片固定在所述反應(yīng)管的內(nèi)側(cè)壁。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擾流部件還包括擾流軸；

所述擾流軸固定在所述反應(yīng)管的軸線上；

所述多組擾流葉片固定在所述擾流軸上。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，相鄰兩組所述擾流葉片之間的距離相等。

一種所述的流化床反應(yīng)器的在納米碳材料制備中的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明的流化床反應(yīng)器，在反應(yīng)管內(nèi)部增加了擾流部件，該擾流部件會(huì)對(duì)反應(yīng)管內(nèi)部的流體產(chǎn)生強(qiáng)制干擾，使流體充分返混，形成局部渦流，從而使氣-固相接觸更加均勻，提高了流化床反應(yīng)器的傳質(zhì)傳熱效率，進(jìn)而提高了產(chǎn)率和產(chǎn)物質(zhì)量；并且，該擾流部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造，便于使用過(guò)程中的維護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流化床反應(yīng)器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示流化床反應(yīng)器的擾流部件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種流化床反應(yīng)器，與以往的流化床反應(yīng)器相比，本發(fā)明的流化床反應(yīng)器能夠增加流體的返混，提高傳質(zhì)傳熱效率。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的流化床反應(yīng)器包括反應(yīng)管100，反應(yīng)管100內(nèi)設(shè)置有擾流部件200。擾流部件200包括多組擾流葉片210；多組擾流葉片210沿豎直方向固定在反應(yīng)管100的內(nèi)部。一般地，擾流葉片210設(shè)置在反應(yīng)管內(nèi)部的反應(yīng)區(qū)域。

其中，擾流葉片210的數(shù)量根據(jù)反應(yīng)管100的長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置。作為優(yōu)選，相鄰兩組擾流葉片210的豎直距離相等。

此外，本發(fā)明的流化床反應(yīng)器還包括其他常規(guī)組件，如進(jìn)氣法蘭400、尾氣法蘭300、布?xì)獍?00、氣固分離篩網(wǎng)600、加熱組件700等。其中，進(jìn)氣法蘭安400裝在反應(yīng)管100的下端口處，進(jìn)氣法蘭400上設(shè)置有進(jìn)氣管410，進(jìn)氣管410主要用于通入載氣和反應(yīng)氣；尾氣法蘭300安裝在反應(yīng)管100的上端口處，尾氣法蘭300上設(shè)置有尾氣管310，尾氣管310主要用于排出反應(yīng)的尾氣；布?xì)獍?00設(shè)置在反應(yīng)管100的下部區(qū)域；氣固分離篩網(wǎng)600安裝在反應(yīng)管100的上部區(qū)域；加熱組件700設(shè)置在反應(yīng)管100的反應(yīng)區(qū)域的外圍。

本發(fā)明的流化床反應(yīng)器，在反應(yīng)管100內(nèi)部增加了擾流部件200，該擾流部件200會(huì)對(duì)反應(yīng)管100內(nèi)部的流體產(chǎn)生強(qiáng)制干擾作用，使流體充分返混，形成局部渦流，從而使氣-固相接觸更加均勻，提高了流化床反應(yīng)器的傳質(zhì)傳熱效率，進(jìn)而提高了產(chǎn)率和產(chǎn)物質(zhì)量；并且，擾流部件200結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造，便于使用過(guò)程中的維護(hù)。