[發明專利]物料可回收的生產疏水型白炭黑的流化床反應器

在審

• 申請號: 202110064828.3
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112546975A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張會平;于大海;許如海;王大一
• 申請（專利權）人: 江蘇科圣化工機械有限公司
• 主分類號: B01J8/24
• 分類號: B01J8/24;C01B33/12
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

本發明涉及流化床領域，公開了物料可回收的生產疏水型白炭黑的流化床反應器，包括床體，所述床體底部安裝有氣體分布室，頂部安裝有上封頭；所述床體內部安裝有若干組換熱管組件，每組所述換熱管組件中均至少包括兩個U型換熱管組，各所述U型換熱管組共用同一個導熱油進口且共用同一個導熱油出口；各所述U型換熱管組由至少三個U型換熱管串聯而成。與現有技術相比，本物料可回收的生產疏水型白炭黑的流化床反應器中換熱管數量多且換熱效率高，對導熱油泵的選型限制小，熱傳導效率高；尤其是針對質量較輕的固體物料，能夠將固體物料與氣體物料充分混合均勻，反應均勻穩定，反應產物中有效成分較高，生產綜合成本低。

技術領域

本發明涉及流化床領域，特別涉及物料可回收的生產疏水型白炭黑的流化床反應器。

背景技術

目前，使用親水性白炭黑制備疏水性白炭黑所使用的流化床反應器，由于結果上存在不合理性，使其反應產物所含的有效成分偏低，導致生產成本偏高，影響經濟效益。而流化床的關鍵部分為床體底部的氣體分布器及床體內部的換熱裝置，前者影響原料氣的流化質量，后者將影響反應器的換熱效率。

現在大多數的氣體分布器被設計成篩板型、球冠型以及類似結構，這類結構對于質量較輕的白炭黑來說，容易將白炭黑吹散，導致氣體與白炭黑之間的接觸不均勻，反應不穩定，反應產物中有效成分偏低，生產成本較高。

而另一關鍵部件——設置在床體內部的換熱裝置，多數被設計成U型管結構，或帶內外管的指型管結構，U型管結構的缺點在于：一是相鄰換熱管之間是通過其上下端的U型彎頭或橫向短管連接，影響了物料流化的通道，不利于流化，而且這種形式的換熱管在與外管連接時，往往接口較多，給安裝、檢修帶來不便。由于上述原因，現在有些流化床反應器采用了帶內外套管的指型管結構，這種結構盡管避免了U型管結構的缺點，但是在換熱管的布管方式上以及對進入換熱管的導熱油的分配上還存在著不足之處。例如有些較大型的流化床利用導熱油分配箱來分配導熱油，這種分配箱減少了內部換熱管與外管連接接頭的數量，方便了安裝、檢修，但這種分配箱在分配導熱油時，是把進入油箱的導熱油同時分配給每根換熱管然后又同時排出的，而當換熱管數量較多時，則需要選用較大流量的導熱油泵來供油，給油泵選型帶來不便，況且，每次循環泵入的導熱油在換熱管內流經的時間過短，帶走熱量有限，導致傳熱效率低而動力消耗高，影響經濟效益。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供物料可回收的生產疏水型白炭黑的流化床反應器，換熱管數量多且換熱效率高，對導熱油泵的選型限制小，熱傳導效率高；尤其是針對質量較輕的固體物料，能夠將固體物料與氣體物料充分混合均勻，反應均勻穩定，反應產物中有效成分較高，生產綜合成本低。

技術方案：本發明提供了物料可回收的生產疏水型白炭黑的流化床反應器，包括床體，所述床體底部安裝有氣體分布室，頂部安裝有上封頭；所述床體內部安裝有若干組換熱管組件，每組所述換熱管組件中均至少包括兩個U型換熱管組，各所述U型換熱管組共用同一個導熱油進口且共用同一個導熱油出口；各所述U型換熱管組由至少三個U型換熱管串聯而成，所述分布室安裝有進料管、分布板和若干氣體分布頭，所述進料管與分布室同軸心設置，位于進料管出口端固定安裝有螺旋噴嘴，所述氣體分布頭豎直安裝在所述分布板上，所述螺旋噴嘴安裝在所述氣體分布頭上方，所述上封頭3軸線上安裝有氣體出口301、錐形擋板303，所述錐形擋板303位于氣體出口301下方且下表面直徑大于氣體出口301直徑，位于錐形擋板303下方設有物料回收管304，所述物料回收管304自由端穿過上封頭3外壁后連通負壓。

優選地，所述換熱管組件為六組。換熱管組件的數量確定，不僅要考慮到導熱油泵的功率選擇因素，還要考慮到換熱效率，最終折彎數量應根據實際生產需要進行選擇。

進一步地，在所述氣體分布室內安裝有第一進氣管，所述分布板安裝在所述第一進氣管的上方。