[發明專利]一種內構件、流化床反應器及應用方法

有效

• 申請號: 201710495797.0
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107281981B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 魏飛;張晨曦;孫玉建;王垚;騫偉中;朱暢;劉昌元
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 李世喆

1.一種內構件，其特征在于，應用于流化床反應器，包括：擋板和設置于所述擋板上的孔道，其中，

所述擋板，用于將所述流化床反應器劃分為上下串聯的至少兩個反應空間；

每一個所述孔道，用于連通與所述內構件相鄰的兩個所述反應空間，當與內構件相鄰的第一反應空間中裹挾固體催化劑顆粒的氣泡進入內構件的孔道時，孔道擠壓破碎氣泡，使氣泡破碎后的氣體重新均勻進入與內構件相鄰的第二反應空間，并使氣泡攜帶的固體催化劑顆粒沉降回第一反應空間；

其中，所述孔道，包括：非直行孔道形和形中的一種或多種；

當所述孔道為形時，一端的孔道端從垂直于所述擋板的板面逐漸減小與所述擋板的板面的夾角，直到與所述擋板的板面平行；另一端的孔道端從平行于所述擋板的板面逐漸增大與所述擋板的板面的夾角，直到與所述擋板的板面垂直；

所述內構件的表面制作成凹凸不平的波浪形，用于承載固體催化劑顆粒。

2.根據權利要求1所述的內構件，其特征在于，

所述孔道的孔口大小為5mm～50mm。

3.根據權利要求1所述的內構件，其特征在于，

所述內構件一側所有孔道的孔口總面積占所述擋板一側表面積的5％～50％。

4.根據權利要求1至3任一所述的內構件，其特征在于，所述孔道，還包括：

非直行孔道形、形中的一種或多種。

5.根據權利要求4所述的內構件，其特征在于，

當所述孔道為形時，兩端的孔道段“I”垂直于所述擋板的板面；中間孔道段與所述擋板的板面的夾角為15°～75°。

6.一種流化床反應器，其特征在于，包括：反應器和至少一個權利要求1至5任一所述的內構件，其中，

所述反應器，與每一個所述內構件相連，被所述內構件劃分為上下串聯的至少兩個反應空間；

每一個所述反應空間，用于裝載催化劑，并與外部輸入的反應原料氣體進行氣固催化反應。

7.根據權利要求6所述的流化床反應器，其特征在于，

進一步包括：氣體分布器，位于所述反應器的底端，用于反應原料氣均勻分布進入流化床反應器；

和/或，

進一步包括：溢流裝置，通過連接口與每一個所述反應空間連通，用于調節所述反應空間中催化劑的量。

8.根據權利要求7所述的流化床反應器，其特征在于，

當所述流化床反應器包括所述氣體分布器時，

和所述氣體分布器上方的所述內構件與所述氣體分布器的距離為所述反應器直徑的1.5倍～10倍；

和/或，

當所述流化床反應器包括所述溢流裝置和所述氣體分布器時，

所述溢流裝置的每一個第一連接口，分別位于每一個所述內構件的上方，且與每一個所述內構件的間距為所述反應器直徑的0.2倍～3倍；

所述溢流裝置的第二連接口，位于所述氣體分布器的上方，且與所述氣體分布器的間距為所述反應器直徑的0.05倍～0.7倍。

9.根據權利要求6至8任一所述的流化床反應器，其特征在于，

相鄰的兩個所述內構件之間的距離為所述反應器直徑的1.5倍～10倍；

和/或，

進一步包括：至少一個內構件固定部，其中，

每一個所述內構件固定部，均固定于所述反應腔室的內壁上，用于固定所述內構件，其中，所述內構件的外緣與所述反應腔室的內壁之間的空隙由陶瓷玻璃纖維填充。