[實用新型]一種螺旋式流化床氣固反應器

有效

• 申請號: 201420084826.6
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203737217U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 蔡鑫;趙雪娥;姚紅旗;鄭曉
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本實用新型涉及一種用于非催化氣固反應的流化床反應器，屬于化工設備技術領域。

背景技術

目前，實驗室使用的氣固反應器裝置形式包括流化床、固定床和微型反應器。對于非催化氣-固反應過程的研究廣泛應用固體流態化技術。相較于其他類型的反應器，流化床具有較好的傳質和傳熱性能。此外，對于含鐵磁性或亞鐵磁性的固體顆粒的氣固反應的研究通常選用流化床反應器，其原理為在氣流作用下劇烈攪動，增大氣固反應物的接觸面積和反應時間，具有良好的傳熱傳質效果。流化床反應器有效地避免了氣-固反應過程中顆粒表面結痂而導致該反應中止的現象。對于含鐵磁性或亞鐵磁性的固體顆粒的流化床反應器可以利用磁場攪拌來降低攪拌內構件對反應器中氣流的影響。

中國專利公開號CN?1096715A?公開了一種內循環式流化床反應器。該反應器設置了一個內筒并與外筒體保持一定縫隙。內筒裝有多層篩板，當固體顆粒在氣流作用下向上流動時，該內構件形成循環氣流，提高反應收率。其不足之處是該流化床可能導致氣流與固體顆粒沿設備軸向形成返混。返混使得氣體在床層內停留時間分布不均勻，增加了副反應。

中國專利公開號CN?202655006U?公開了一種流化床反應裝置。該流化床反應裝置設置了沉降罐，能夠將氣相產物中的固體顆粒進行沉降分離。其不足之處在于床層軸向沒有濃度差和溫度差，部分氣體成為大氣泡通過床層，使氣－固相接觸不良。

此外，通常需要對非催化氣固反應的固體產物的各組分含量進行檢測。而目前大多數的流化床反應器沒有專用的固體收集裝置。在目前實際生產應用過程中，急需對類此裝置進行改進，滿足實際生產需求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種能減少軸向方向形成返混氣流，提高傳質和傳熱效率的氣-固流化床反應裝置。

為實現本實用新型目的，本實用新型將流化床設計為螺旋式，具體技術方案如下：

該螺旋式氣-固流化床反應裝置為筒體，由上下密封蓋、進料口、出氣口、進氣口、螺旋構件、樣品收集器和攪拌器組成。其特征在于：上密封蓋分布有進料口和出氣口，。筒體內設有螺旋構件，螺旋構件由螺旋導板和固定桿組成，固定桿通過螺口垂直固定于上密封蓋和樣品收集器之間，螺旋導板固定在固定桿上，與進料口正對的螺旋導板的第一塊葉片為水平面板，其余螺旋導板的葉片與水平面為30°夾角，葉片半徑略小于筒體半徑。筒體內底部設有樣品收集器，樣品收集器由倒錐型卸料器和樣品收集罐組成，倒錐型卸料器口位于樣品收集罐之上且與樣品收集罐密封連接。螺旋導板的最后一塊葉片的末端插入倒錐型卸料器中。進氣口在筒壁一側，位于樣品收集器之上，且外聯可調節氣流速度裝置。攪拌器位于筒體內底部，其包括固定線圈8、電路控制板9和電源10。通過電路控制板9調節固定線圈8中的電流形成不同強度的磁場，對罐內固體顆粒進行攪拌。?

進料口1通過含有密封圈的密封蓋密封。

本實用新型有益效果：

1、??本實用新型將流化床設計為螺旋式，誘導氣流形成螺旋上升氣流。減少軸向方向形成返混氣流，不僅提高了傳質和傳熱效率，同時使得氣體與固體顆粒的接觸時間可以通過調節氣流速度得以控制。

2、??本實用新型采用磁力攪拌設計避免了在筒體內設置攪拌裝置，較少了內構件對氣流控制的影響。同時，避免了與筒體外連接而產生的氣體泄漏。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；圖中，1為進料口、2為出氣孔、3為上密封蓋、4為螺旋導板、5為固定桿、6為進氣口、7為倒錐形卸料器、8為固定線圈、9為控制電路板、10為外接電源、11為樣品收集罐、12為螺旋構件、13為樣品收集器、14為攪拌器、15為下密封蓋。

具體實施方式

為對本實用新型進行更好的說明，結合附圖舉實施例如下：