專利名稱：一種流化床反應(yīng)器及用于流化床反應(yīng)器的氣體分布板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種流化床反應(yīng)器及用于流化床反應(yīng)器的氣體分布板。
背景技術(shù)：
氣體分布板是流化床反應(yīng)器中的關(guān)鍵部件，它的功能主要表現(xiàn)在以下三個方面 1、均勻分布?xì)怏w、使氣體分布板孔道兩端氣體壓降一致；2、支承物料；3、整流穩(wěn)定，使流化床反應(yīng)器有一個良好的起始流化狀態(tài)，在分布板附近形成一個好的氣固接觸氛圍?，F(xiàn)有技術(shù)中的氣體分布板多為平面圓形板，但在流化床反應(yīng)器的氣室中，流速最快的氣體位于整個流束的中央，氣室中的氣體整體流動呈類蛋殼形流層。通過平面圓形的氣體分布板進入到流化床反應(yīng)器的固體物料室參與反應(yīng)的氣體總是中間的氣體流速大于流化床邊緣的氣體流速，氣體流速不均勻，很容易在流化床反應(yīng)器中產(chǎn)生溝流、騰涌等現(xiàn)象，不利于氣固反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣體分布板，使用這種氣體分布板使進氣更加均勻。本發(fā)明的另外一個目的在于提供一種流化床反應(yīng)器，使用該流化床反應(yīng)器進行氣固反應(yīng)時，進氣更加均勻、穩(wěn)定。作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種用于流化床反應(yīng)器的氣體分布板，該氣體分布板包括板體和設(shè)置在所述板體上的開孔，其中，所述板體為厚度均勻的回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體的母線為曲率從底部到頂部逐漸增大的弧形。優(yōu)選地，所述板體的母線頂點切線與母線上的最低點的切線之間的夾角為7 25度。優(yōu)選地，所述開孔均勻地分布在所述板體上。優(yōu)選地，所述開孔的開孔率為13 15%。優(yōu)選地，相鄰兩個所述開孔2之間的孔間距為一個所述開孔2的孔徑的1. 6 1. 8倍。通常，所述氣體分布板的開孔上方設(shè)有風(fēng)帽。優(yōu)選地，所述風(fēng)帽包括風(fēng)帽頭、導(dǎo)桿和擋板，所述導(dǎo)桿穿過所述開孔，所述風(fēng)帽頭固定在所述導(dǎo)桿的上端，所述擋板固定在所述導(dǎo)桿的下端，且所述風(fēng)帽頭下端面與所述擋板上端面之間的距離大于所述板體的厚度，所述導(dǎo)桿的直徑小于所述開孔的直徑。作為本發(fā)明的另外一個方面，本發(fā)明提供一種流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括氣室和本發(fā)明所述的氣體分布板，所述氣室位于所述氣體分布板的下方。優(yōu)選地，所述氣室中間部分的直徑小于該氣室上下兩端部分的直徑。優(yōu)選地，所述氣室的側(cè)壁縱截面輪廓線為近似S形。本發(fā)明通過將氣體分布板的母線設(shè)置為曲率從底部到頂部逐漸增大弧形，該形狀能夠很好的適應(yīng)氣室中的氣場流速分布，解決了流化床反應(yīng)器進氣不均勻的問題。通過在流化床反應(yīng)器的氣體分布板下方設(shè)置中間部分直徑小于上下兩端部分的直徑的氣室，使流化床反應(yīng)器在進行氣固反應(yīng)時進氣更加穩(wěn)定。


圖1所示的是本發(fā)明所述氣體分布板的一種實施方式；圖2所示的是本發(fā)明所述的風(fēng)帽的一種實施方式；圖3所示的是本發(fā)明所述流化床反應(yīng)器局部結(jié)構(gòu)圖(只示出了其中的一個風(fēng)帽)。附圖標(biāo)記1板體2開孔
3風(fēng)帽31風(fēng)帽頭
32導(dǎo)桿33擋板
4氣室5進氣管
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。作為本發(fā)明的一個方面，提供一種氣體分布板。如圖1所示的是本發(fā)明所述的氣體分布板的優(yōu)選實施方式。該氣體分布板包括板體2和設(shè)置在板體1上的開孔2，其中，板體1為厚度均勻的回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體的母線為曲率從底部到頂部逐漸增大的弧形。在流化床反應(yīng)器的氣室中，流速最快的氣體位于整個流束的中央，氣室中的氣體整體流動呈類蛋殼形流層，即，中間部分的氣體流速快，四周部分的氣體流速慢。本發(fā)明所述的板體1為厚度均勻的回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體的母線為曲率從底部到頂部逐漸增大的弧形， 將本發(fā)明所述的氣體分布板應(yīng)用于流化床反應(yīng)器中進行反應(yīng)時，中間流速較快的氣體需要上升的高度比四周流速較慢的氣體上升的高度高，相當(dāng)于對流速較快的氣體起到了緩沖的作用，降低其流動速度，這樣就能使得進入流化床反應(yīng)器反應(yīng)室內(nèi)的氣體流速更均勻，減輕了由進氣不均勻?qū)е碌臏狭鳌Ⅱv涌等現(xiàn)象。優(yōu)選地，板體1的母線頂點處的切線與板體1母線上的最低點處的切線之間的夾角為7 25度。將氣體分布板加工成這種形狀能更好的順應(yīng)氣體流速分布。當(dāng)氣體分布板上的開孔2在板體1上均布時能夠使流化床反應(yīng)器獲得最佳的流化效果。將氣體分布板的板體1設(shè)置成上述形狀的另外一個優(yōu)勢還在于，在這種形狀的氣體分布板中能夠達(dá)到開孔2的均勻分布。而這一點是在平面圓形氣體分布板中無法達(dá)到的效^ ο優(yōu)選地，開孔2的開孔率為13 15%。實驗表明，使用本發(fā)明所述的氣體分布板， 當(dāng)開孔2的開孔率小于13%時會導(dǎo)致分布板阻力大，易產(chǎn)生飛溫、燒床現(xiàn)象，而當(dāng)氣體開孔 2的開孔率大于15%時，則會導(dǎo)致流化床反應(yīng)器中溝流、騰涌現(xiàn)象嚴(yán)重，流化質(zhì)量差，且容易造成氣體分布板堵塞。優(yōu)選地，相鄰兩個開孔2之間的孔間距為開孔2孔徑的1. 6 1. 8倍。為了使進入流化床的空氣產(chǎn)生第二次分流并具有一定的動能，以減少初始?xì)馀莸纳刹⑹沽骰卜磻?yīng)器固體物料室底部的固體物料粗顆粒產(chǎn)生強烈擾動、避免粗顆粒沉積，一般情況下要在氣體分布板的開孔2上方設(shè)置風(fēng)帽3。如圖2所示，風(fēng)帽3優(yōu)選地包括風(fēng)帽頭31、導(dǎo)桿32和擋板33，導(dǎo)桿32穿過開孔2， 風(fēng)帽頭31固定在導(dǎo)桿32的上端，擋板33固定在導(dǎo)桿32的下端，且風(fēng)帽頭31下端面與擋板33上端面之間的距離大于板體1的厚度，導(dǎo)桿32的直徑小于開孔2的直徑。當(dāng)使用流化床反應(yīng)器進行反應(yīng)時，正常工況下，在流化床反應(yīng)器的氣室內(nèi)的氣體壓力以及流化床反應(yīng)器固體物料室內(nèi)參加反應(yīng)的固體物料的壓力的共同作用下能夠使風(fēng)帽3處于平衡狀態(tài)，即風(fēng)帽頭31與擋板33均不與板體1接觸，流化床反應(yīng)器的氣室內(nèi)的氣體順著導(dǎo)桿32與開孔2的孔壁之間的縫隙進入固體物料室參加氣固反應(yīng)。當(dāng)流化床反應(yīng)器的氣室內(nèi)部的氣體壓力過大時，氣體會推著風(fēng)帽3向上移動，通過開孔2進入到流化床反應(yīng)器的固體物料室參與反應(yīng)的氣體逐漸減少，直至擋板33將開孔 2封住，反應(yīng)停止；而當(dāng)加入到流化床反應(yīng)器的固體物料室內(nèi)的固體物料過多時，會壓著風(fēng)帽3向下移動，反應(yīng)速度降低，直至風(fēng)帽頭31將開孔2封住，反應(yīng)停止。應(yīng)當(dāng)指出的是，風(fēng)帽3的擋板33上表面的形狀應(yīng)當(dāng)與氣體分布板的形狀貼合，如圖1中所示。將風(fēng)帽3設(shè)置成這種包括風(fēng)帽頭31、導(dǎo)桿32和擋板33的形式能夠在產(chǎn)生工況異常(即，氣室通入氣體壓力過大和加入固體物料室固體物料過多)的情況下第一時間阻斷反應(yīng)的進行，有利于安全生產(chǎn)。如圖3所示，作為本發(fā)明的另外一個方面，提供一種流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括氣室4和本發(fā)明所述的氣體分布板，氣室4位于氣體分布板的下方。優(yōu)選地，氣室4中間部分的直徑小于該氣室4上下兩端部分的直徑。將氣室4設(shè)置為這種形狀的優(yōu)勢在于，從進氣管5通入到氣室4內(nèi)的氣體經(jīng)過氣室4中間直徑較小的縮口區(qū)之后進入氣室4上部直徑較大的區(qū)域會有一個膨脹的過程，氣體得到充分膨脹后變得更加穩(wěn)定，通過氣體分布板進行布?xì)鈺r也變得更加均勻。為了使從進氣口 5中進入氣室4內(nèi)的氣流流速變化更加平緩、膨脹更充分，優(yōu)選地，氣室4的縱截面輪廓線為近似S形。本發(fā)明通過將用于流化床反應(yīng)器的分布板設(shè)置成母線為曲率從下方到上方逐漸增大的圓弧，能夠使得對流化床反應(yīng)器的固體物料室供氣更加均勻，減少了現(xiàn)有技術(shù)中因供氣不均勻?qū)е碌臏狭?、騰涌、氣固接觸效率低等缺點。本發(fā)明將所述氣體分布板用于流化床反應(yīng)器，并將流化床反應(yīng)器的氣室設(shè)為中間部分的直徑小于該氣室上下兩端部分的直徑，使氣室內(nèi)的氣體在進入固體物料室參加反應(yīng)器得到更充分的膨脹，是進入到固體物料室內(nèi)部的氣體更均勻。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于流化床反應(yīng)器的氣體分布板，該氣體分布板包括板體(1)和設(shè)置在所述板體(1)上的開孔O)，其特征在于，所述板體(1)為厚度均勻的回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體的母線為曲率從底部到頂部逐漸增大的弧形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布板，其特征在于，所述板體(1)的母線頂點切線與該板體(1)母線上的最低點的切線之間的夾角為7 25度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布板，其特征在于，所述開孔( 均勻地分布在所述板體⑴上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體分布板，其特征在于，所述開孔O)的開孔率為13 15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體分布板，其特征在于，相鄰兩個所述開孔(2)之間的孔間距為所述開孔O)的孔徑的1. 6 1. 8倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的氣體分布板，其特征在于，所述氣體分布板的開孔O)中安裝有風(fēng)帽(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體分布板，其特征在于，所述風(fēng)帽C3)包括風(fēng)帽頭(31)、導(dǎo)桿(3 和擋板(33)，所述導(dǎo)桿(3 穿過所述開孔O)，所述風(fēng)帽頭(31)固定在所述導(dǎo)桿 (32)的上端，所述擋板(3 固定在所述導(dǎo)桿(3 的下端，且所述風(fēng)帽頭(31)下端面與所述擋板(33)上端面之間的距離大于所述板體(1)的厚度，所述導(dǎo)桿(32)的直徑小于所述開孔⑵的直徑。
8.—種流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括氣室(4)和氣體分布板，其特征在于，所述氣體分布板為根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的氣體分布板，所述氣室(4)位于所述氣體分布板的下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述氣室(4)中間部分的直徑小于該氣室(4)上下兩端部分的直徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流化床反應(yīng)器，其特征在于，所述氣室(4)的側(cè)壁縱截面輪廓線為近似S形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于流化床反應(yīng)器的氣體分布板，該氣體分布板包括板體(1)和設(shè)置在所述板體(1)上的開孔(2)，其中，所述板體(1)為厚度均勻的回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體的母線為曲率從底部到頂部逐漸增大的弧形。本發(fā)明還提供一種流化床反應(yīng)器，該流化床反應(yīng)器包括氣室(4)和氣體分布板，所述氣體分布板為本發(fā)明提供的氣體分布板，所述氣室(4)位于所述氣體分布板的下方。本發(fā)明提供的氣體分布板的形狀順應(yīng)了氣室中的氣體流速分布，將其應(yīng)用與流化床反應(yīng)器中能夠使反應(yīng)時布?xì)飧鶆颉?br> 文檔編號B01J8/24GK102553495SQ20101059169
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者劉森林, 李哲, 李良, 楊仰軍, 楊文 , 程世華, 陸平, 陳祝春, 黃家旭 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司, 攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司