[發明專利]一種旋轉氣流流化裝置及片狀材料的流化方法

有效

• 申請號: 201710966767.3
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107511118B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 袁占輝;張其興;宋劍斌;張明昕
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: B01J15/00
• 分類號: B01J15/00;B01J4/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 史煒煒

本發明屬于流化技術領域，特別涉及一種旋轉氣流流化裝置及片狀材料的流化方法。針對片狀材料在流化過程中易產生靜電而導致吸附團聚以及流化過程易形成流化死區的問題，本發明提供一種旋轉氣流流化裝置及片狀材料的流化方法，該流化裝置包括氣體分布器，該氣體分布器能夠使氣流旋轉產生旋轉氣流，通過氣流的旋轉帶動片狀材料旋轉，從而使片狀材料能夠產生離心力，使片狀材料之間相互分離，消除靜電吸附的影響；氣流的旋轉還能帶動流化床底部的流化死區的片狀材料，從而消除流化死區。本發明所述的旋轉氣流流化裝置結構簡單科學，工業應用性強，適合進行推廣應用。

技術領域

本發明涉及流化技術領域，特別涉及一種旋轉氣流流化裝置及片狀材料的流化方法。

背景技術

流化床是將大量固體顆粒懸浮于運動的流體之中，從而使顆粒具有流體的某些表觀特征，這種流固接觸狀態稱為固體流態化，即流化床。流化床作為一種重要的流一固相操作設備-在顆粒的運輸與傳送、選礦、煤的燃燒與轉化、石油加工工業、有機合成工業、材料工業中中得到了大量的應用。

流態化技術是把固體散料懸浮于運動的流體之中，使顆粒與顆粒之問脫離接觸，從而消除顆粒間的內摩擦現象，達到固體流化的目的。該技術作為一種重要的固相間物理操作(如干燥、滲混分級、吸附、包涂等)或化學操作(如催化合成、裂解、氧化、氯化等)的技術被廣泛采用。固體流態化技術是化學工程領域的一個重要分支，在現代石油、化工、能源、輕工、冶金、材料、環保工業中，有大量的片狀和粉末狀的固體材料被用作原料、催化劑及能源使用。但超細片狀材料是屬于難以流化的一類物質，因為這類材料粘附性強，按傳統方法流化時，床內容易產生靜電吸附和流化死區，難以實現穩定的流態化。如何有效改善超細片狀材料的流化質量成為近年來超細粉流態化研究的重點和熱點。

目前人們往往采取兩類措施實現片狀材料的流態化：外源方法與內源方法。外源方法包括引入振動場、聲場、磁場以及采用圓錐床、快速循環床和改進分布板結構等；內源法主要采用添加顆粒來改善粉體結構特性或減壓的情況下利用氮氣作為流化氣等。這些方法雖然能不同程度地抑止溝流，減輕顆粒間的團聚，使之實現穩定流態化，但外源法的結構較復雜，內源法則在不允許添加顆粒的場合中應用受到限制。傳統的噴動床僅適用于大顆粒的處理過程，受起始噴動壓降較高及最大噴動床高等的限制，在其中引入導向管，就能使噴射區和環隙區之間的交互流動大幅減輕乃至消失，其最大噴動壓降和晟小噴動速度降低.固體循環速度率和混合強度也大為減小，床層高低增大且能使小顆粒實現良好噴動，比傳統的噴動床更有顆粒適應性。

公開號為CN 103638877 A的中國專利公開了一種流化床反應器，該流化床反應器中設有由擋板和攪拌槳葉組成的相互配合的攪拌系統，通過此攪拌系統，在攪拌槳葉的上部、下部、端部、軸的表面、流化床內壁面，都可以避免顆粒的粘附。但該發明只適用于粘附性大的顆粒，其并不適用于片狀型材料，而且該發明不涉及氣流的旋轉。

公開號為CN 105042598 A的中國專利公開了一種旋流式流化床爐，該發明提供一種旋流式流化床爐，不用在移動層配管設置流量計、風門便能夠向移動層供給適當的空氣量。該發明所涉及的旋流式流化床通過向移動層供給氣體的羅茨鼓風機以及向流化層供給氣體的渦輪鼓風機產生旋轉氣流，適用于處理城市廢棄物方面。

公開號為CN 101883629 A的中國專利申請公開了一種流化床和流化方法，該發明通過流化床不同的端口直徑通入流化氣體使其流化床反應腔的煤流化，在另一方面，該發明涉及煤流化床氣化以及煤氣化的方法。

盡管流化床裝置和流態化技術已經取得上述的多項進步，但是還沒有一種技術能很好的解決片狀材料及粉態固體材料的流化問題，尤其是片狀材料的粘附團聚問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種旋轉氣流流化裝置及其片狀材料的流化方法，能夠解決片狀材料等超細散狀的材料在流化過程中靜電吸附團聚和形成流化死區而難以達到理想的流化狀態的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是：