[發明專利]用于流化床反應器的多孔氣體分配器

無效

• 申請號: 98114908.1
• 申請日: 1998-05-23
• 公開（公告）號: CN1200457A
• 公開（公告）日: 1998-12-02
• 發明（設計）人: 池田米一
• 申請（專利權）人: 日本石油株式會社
• 主分類號: F23C11/02
• 分類號: F23C11/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種用于流化床反應器的多孔氣體分配器，更確切地說是涉及一種布置在反應塔下部的流化床反應器的多孔氣體分配器，用來對反應塔中的待處理顆粒材料進行支撐和流化。

流化床反應器通過向反應塔中的材料床中注入氣體使其流化的方式來改善顆粒材料和氣體之間的接觸效率。這些反應器廣泛應用于石油提煉、氧化、還原、或對顆粒材料進行干燥、造粒、或氣體的催化反應。在這種反應器中，對材料進行流化的氣體從一個通常布置在反應塔下部的氣體分配器注入。該分配器通常具有一個風箱，以特定壓力將一種氣體加入到該風箱中，一個多孔板構成該風箱的上表面。該板具有許多單一直徑且間距相等的開孔，該板支撐著其上的顆粒材料。風箱中的氣體穿過所說板上的開孔向上注入到床中以使顆粒材料流化。

然而，使用這樣的氣體分配器，很難使氣流穿過所說板的上表面。因此顆粒材料在開孔之間的板面上的有聚集的趨勢。這種微粒的聚集降低了顆粒材料和氣體之間的接觸效率，如果聚集過份增長，甚至會阻礙流化的進行。

為了減小這種微粒的聚集，提出了一種曲面多孔板，該板從其圓周至其中心向下凹曲。這種形狀使得顆粒材料在所說板上向中心的滑動變得很容易，由此減少了在所說板上的微粒聚集。

然而，使用上述的板還沒有足以阻止這種聚集的出現。特別是在粘稠顆粒材料床情況下，所說材料在所說板上仍然有聚集的趨勢。

為了更加有效地阻止顆粒材料的聚集，還進一步提出，讓穿過所說板上開孔的氣體注入壓力根據開孔的位置而有所改變，從而借助壓力差在所說板的上表面產生一股加壓氣流。利用這一構想，結合所說板的上述凹曲形狀，在穿過所說板的上表面的氣流作用下，所說顆粒材料在該板上移動，這就抑制了在該板上出現微粒的聚集。

然而，為了在各開孔中以不同的壓力注入氣體，所說風箱需要分隔成許多腔室，這些腔室中將加入不同壓力的氣體。這使得所說風箱的結構變得很復雜，而且這樣也使得制造該系統的成本增加過多，并且系統的結構耐久性也較低。

因此，本發明的目的在于提出一種用于流化床反應器的氣體分配器，它具有一個多孔板，其特征在于，用簡單的結構就可以阻止顆粒材料在所說板的表面上的聚集現象，并且改善顆粒材料和氣體之間的接觸效率。

根據本發明，提出一種氣體分配器，用來把一種氣體引入到顆粒材料床中以對所說床進行流化，它包括：

一個多孔板，它具有中心和圓周及許多貫穿所說板的開孔，并且支撐著其上的所說床，和

一個風箱，用來接收壓縮氣體并通過所說板上的開孔將所說氣體注入到所說床中，所說的板構成了所說風箱的上表面，

其中所說的板從所說圓周至所說中心向下凹曲，并且

其中所說開孔的有效面積與所說板的面積之比在板的所說中心處大些而在板的所說圓周上則小些，以便在顆粒材料被流化時，使顆粒材料的循環流動在板的中心上行而在板的圓周下行。

所說多孔板從其圓周至其中心向下凹曲，使得顆粒材料徑向向內的移動變得很容易，在相反的情況下，所說材料在所說板上則有聚集的趨勢。只要能得到這種效果，所說板可以是任何形狀的，例如可以是半球形、球面體的一個扇區、倒圓錐、棱錐或其組合。

在多孔板上的開孔，只要它們貫穿所說的板，便可以是簡單形式的開口、噴口或任何其他形式。開孔的橫截面可以是任何形狀，但最好是圓形。

所說的開孔可以以相等的間距或不規則的間距排列，只要所探討的情況是下面遇到的。例如，所說開孔可以排列成一般的柵格圖形、一般的交錯圖形、一般的同心圖形、一般的輻射狀圖形或任何其他的幾何圖形。

在本發明中的有效面積比表示在所說板的上表面上總的開口面積與在所說板的上表面上單位面積之比。根據本發明，在所說板上的有效面積比在其中心處高些而在其圓周上則低一些。該有效面積比至其中心可以是逐漸增高而至其圓周則逐漸降低。換句話說，所說板的表面可以分成許多同心區域，而在各區域上的有效面積比則可以不同，在外部區域有效面積比低一些，而在內部區域有效面積比則高些。特別是當開孔以相等間距排列時，最好將板面分成許多同心區域，并讓有效面積比在各區域上有所不同，在外部區域有效面積比低一些，而在內部區域有效面積比則高些。

可以通過任一方式對有效面積比進行調整，例如，通過改變相鄰開孔的中心距，通過改變各開孔的尺寸或通過這些形式的組合。開孔的排列和大小應該設計成這樣，即在顆粒材料床中產生循環流動，它在所說板的中心上行而在所說板的圓周則下行。