或呈上小下大的喇叭形；所述至少一個噴流通道呈中間稀疏分布、外周密集分布的方式布置在所述噴射拱的中間凸起部分。
[0067]噴射拱11設置于燃燒腔10頂部，通過噴射拱11將燃燒腔10和還原反應腔20分隔。噴射拱11如此的結(jié)構(gòu)設計，不僅可用于將燃燒腔10產(chǎn)生的高溫氣體噴射入還原反應腔20，使還原反應腔20的磷礦顆粒呈流化狀態(tài)。而且該噴射拱11還可以承受部分磷礦顆粒的重量，確保磷礦顆粒在還原反應腔20發(fā)生還原反應，解決了現(xiàn)有技術中燃燒動力波不足，無法將磷礦顆粒托起懸浮在還原反應腔的問題。噴射拱11如此的結(jié)構(gòu)設計，還可以使噴射拱11上方的尾渣滑落到排渣口 24，將還原反應產(chǎn)生的尾渣及時排出。
[0068]圖4示出了本發(fā)明的噴射拱的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。噴射拱11 一體成型在流化反應器的內(nèi)壁上。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，噴射拱可拆卸地設置在流化反應器內(nèi)壁上，以便更換。本發(fā)明的噴射拱設置在流化反應器的約1/3位置處，使得通過噴射拱劃分出的反應腔內(nèi)能形成至少兩個反應區(qū)。1/3位置使得噴射拱與燃燒頭構(gòu)成的燃燒腔的空間不過大或過小，能夠讓燃燒氣體在有限的空間內(nèi)進行膨脹，以便從噴射拱中噴射出高流速的燃燒氣體至反應腔；而且，將2/3的空間用于反應，有利于在反應腔內(nèi)形成至少形成兩個反應區(qū)，通常是還原區(qū)和氧化區(qū)，使得反應分階段進行，提高生產(chǎn)效率。噴射拱11是以耐火材料，通常為耐火磚材料以預制拱的形式制成。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，噴射拱選用與流化反應器爐壁相同的耐火材料。根據(jù)一個優(yōu)選實施方式，該耐火材料是耐火成型料與耐火澆注料組合而成的組合耐火材料。在噴射拱與流化反應器內(nèi)壁的交界處設置有排渣口，排渣口以與噴射拱的上表面相切的方式設置。如圖4所示，在噴射拱11的弧面上均勻布置有多個長條形的噴流通道111。噴流通道111的尺寸不僅需要滿足燃燒腔10內(nèi)燃料氣體膨脹后的氣體流速，還要防止顆粒物料落入噴流通道111造成通道堵塞。
[0069]下面以生產(chǎn)P205為例，對本發(fā)明的流化反應器，特別是流化反應器的噴射拱進行說明。
[0070]用于連續(xù)流化反應器的噴射拱制備P205的方法包括以下步驟:
[0071]造煉:將礦石破碎，并通過篩選獲得所需粒徑的物料，并將物料與還原劑混合造煉，形成固體顆粒作為原料備用。
[0072]預熱:在燃氣進口處通入燃氣，并通過燃燒頭的噴孔噴出，燃氣與從空氣管進入的空氣混合并燃燒，且燃燒火焰的外焰恰好位于噴射拱的附近，從而對反應腔進行預熱。
[0073]反應:從噴射孔噴出的燃燒氣體在噴射拱的中心區(qū)域形成高速氣流，在周側(cè)區(qū)域形成低速氣流，在燃燒氣體的作用下從上方落下的物料以懸浮狀態(tài)被托舉在反應腔內(nèi)發(fā)生反應；一部分中間產(chǎn)物在高速氣流的作用下被托送至上層反應區(qū)進行下一步反應，未反應或反應不完全的物料和/或殘渣在壓力差和/或重力作用下落在噴射拱的表面繼續(xù)燃燒反應或通過與噴射拱相切的排渣口排出，其中，壓力差的產(chǎn)生是因為中心區(qū)域的高速氣流和周側(cè)區(qū)域的低速氣流導致的。
[0074]需要注意的是，上述具體實施例是示例性的，本領域技術人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本領域技術人員應該明白，本發(fā)明說明書及其附圖均為說明性而并非構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述噴射拱以將所述流化反應器分隔成分別用于燃料燃燒和物料反應的兩個腔室的方式設置在所述流化反應器內(nèi)，所述噴射拱的表面布置有至少一個用于將燃燒氣體從所述燃燒腔高速噴入所述反應腔的長條形噴流通道，所述至少一個噴流通道在所述噴射拱表面的整體分布形態(tài)以形成噴射出的燃燒氣體在中心區(qū)域流速高、周側(cè)區(qū)域流速低的方式設置，使得高溫高流速燃燒氣體將物料以懸浮狀態(tài)托舉在反應腔內(nèi)反應，并且在燃燒氣體通過所述噴射拱噴出后外界空氣自然地從所述燃燒腔底部吸入，從而實現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述噴射拱以與所述流化反應器的燃燒頭構(gòu)成所述燃燒腔且所述噴射拱與所述燃燒頭之間的間距滿足燃燒腔內(nèi)燃燒火焰的外焰大致處于所述噴射拱附近的方式設置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述噴射拱設置在所述流化反應器的約1/3位置處，使得通過所述噴射拱劃分出的反應腔內(nèi)能形成至少兩個反應區(qū)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，至少一個噴流通道在所述噴射拱表面所占的總面積和每個噴流通道的尺寸大小以燃燒腔內(nèi)燃料和空氣燃燒膨脹后所需燃燒氣體的流速進行設置。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，至少一個噴流通道設置在所述噴射拱中間的凸起部分，所述凸起部分的幾何中心線與所述流體反應器的軸線重合，并且所述至少一個噴流通道的整體分布形狀與所述噴射拱的形狀相匹配。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述噴射拱為表面曲率均勻的拱形結(jié)構(gòu)，并且所述噴射拱各處厚度均一；或者，所述噴射拱為表面曲率非均勻的拱形結(jié)構(gòu)，并且所述噴射拱各處厚度均一；或者，所述噴射拱為表面曲率均勻的拱形結(jié)構(gòu)，并且所述噴射拱各處厚度非均一；或者，所述噴射拱為表面曲率非均勻的拱形結(jié)構(gòu)，并且所述噴射拱各處厚度非均一。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述噴射拱一體成型在所述流化反應器的內(nèi)壁上并且所述噴射拱以耐火磚或耐火材料以預制拱的方式制成，并且在所述噴射拱與所述流化反應器內(nèi)壁的交界處設置有排渣口，所述排渣口以與所述噴射拱的上表面相切的方式設置。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述至少一個噴流通道與所述燃燒頭的多個均勻布置的噴孔部分地或全部地彼此一一對應。9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的用于連續(xù)流化反應器的噴射拱，其特征在于，所述至少一個噴流通道的通道內(nèi)徑大小均一或呈上小下大的喇叭形；并且 所述至少一個噴流通道彼此均勻間隔布置在所述噴射拱的中間凸起部分；或者，所述至少一個噴流通道呈由外向內(nèi)逐漸密集的方式布置在所述噴射拱的中間凸起部分；或者，所述至少一個噴流通道呈由內(nèi)向外逐漸密集的方式布置在所述噴射拱的中間凸起部分；或者，所述至少一個噴流通道呈中間密集分布、外周稀疏分布的方式布置在所述噴射拱的中間凸起部分；或者，所述至少一個噴流通道呈中間稀疏分布、外周密集分布的方式布置在所述噴射拱的中間凸起部分。10.一種造氣流化反應器，所述流化反應器為帶有腔體的殼體結(jié)構(gòu)，其包括設置在殼體底部的燃料進口、設置在殼體頂部的造氣出口，其特征在于，所述流化反應器還包括如前述權(quán)利要求之一所述的噴射拱和設置在所述燃料進口處的燃燒頭，并且 所述反應器根據(jù)不同反應區(qū)段內(nèi)反應溫度的不同在反應腔的內(nèi)壁上分區(qū)段地設置有至少兩組用于收集沿所述反應腔內(nèi)壁粘流的熔融態(tài)物質(zhì)的截流槽，用以對反應腔內(nèi)的熔融態(tài)物質(zhì)進行截流并導流至所述流化反應器外，其中，所述截流槽在所述內(nèi)壁上斜向下設置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)流化反應器的噴射拱及造氣流化反應器，其特征在于，所述噴射拱以將所述流化反應器分隔成分別用于燃料燃燒和物料反應的兩個腔室的方式設置在所述流化反應器內(nèi)，所述噴射拱的表面布置有至少一個用于將燃燒氣體從所述燃燒腔高速噴入所述反應腔的長條形噴流通道，所述至少一個噴流通道在所述噴射拱表面的整體分布形態(tài)以形成噴射出的燃燒氣體在中心區(qū)域流速高、周側(cè)區(qū)域流速低的方式設置，使得高溫高流速燃燒氣體將物料以懸浮狀態(tài)托舉在反應腔內(nèi)反應，并且在燃燒氣體通過所述噴射拱噴出后外界空氣自然地從所述燃燒腔底部吸入，從而實現(xiàn)連續(xù)式生產(chǎn)。本發(fā)明的流化反應器造氣效率高，排渣方便，可實現(xiàn)一步法高效高溫流化反應直接從礦石產(chǎn)生P2O5進而制成磷酸。
【IPC分類】C01B25/12
【公開號】CN105384156
【申請?zhí)枴緾N201510575554
【發(fā)明人】王濤, 盧成章, 劉鴻生, 陳文俊
【申請人】四川省明信投資有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年9月10日