本發(fā)明涉及氣固分離系統(tǒng)，具體涉及一種連接下行床的氣固分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

氣固下行超短接觸反應(yīng)器將氣固并流向上逆重力場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的提升管改為順重力場(chǎng)氣固并流向下運(yùn)動(dòng)的下行管反應(yīng)器，從而使氣固接觸時(shí)間、氣固軸向返混大大地減少，并能靈活地調(diào)節(jié)固/氣比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

因此，自該技術(shù)被提出以來(lái)，立刻引起學(xué)術(shù)界的重視并被譽(yù)為“21世紀(jì)取代提升管的新技術(shù)”。科學(xué)家們先后對(duì)下行床反應(yīng)器進(jìn)行了深入的研究，并將其努力地應(yīng)用于不同的工業(yè)領(lǐng)域，如石油催化裂化、煤與生物質(zhì)快速熱解等。

氣固分離設(shè)備是下行床反應(yīng)工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，主要有旋風(fēng)分離器、慣性分離器、靜電除塵器和袋式過(guò)濾器等，尤其以旋風(fēng)分離器最為常用。旋風(fēng)分離器利用離心力進(jìn)行氣固分離，分離效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但立式設(shè)備安裝和布置較為困難。另外，旋風(fēng)分離器對(duì)于反應(yīng)穩(wěn)定性的要求較高，在下行床反應(yīng)工藝中負(fù)壓操作時(shí)，需要對(duì)分離條件進(jìn)行嚴(yán)格的控制，如氣固混合物反應(yīng)程度、竄氣等都能?chē)?yán)重影響旋風(fēng)分離器的分離效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連接下行床的氣固分離系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)下行床反應(yīng)器反應(yīng)后的氣固混合物進(jìn)行二次氣固分離，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、易于維護(hù)檢修的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：

一種連接下行床的氣固分離系統(tǒng)，包括氣固分離筒體、設(shè)置在氣固分離筒體下端的排灰機(jī)構(gòu)以及連接排灰機(jī)構(gòu)的粗灰收集機(jī)構(gòu)；

所述氣固分離筒體為臥式筒體，內(nèi)部同軸設(shè)置二次分離內(nèi)筒，筒壁上設(shè)有物料入口和排灰口；

所述二次分離內(nèi)筒的筒壁上設(shè)有氣固混合物入口，端部設(shè)有排氣口和細(xì)灰外排管；所述細(xì)灰外排管連接細(xì)灰收集機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明中的氣固分離系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)二次氣固分離。由下行床反應(yīng)器反應(yīng)后的氣固混合物首先在氣固分離筒體內(nèi)完成第一次氣固分離，粗灰將經(jīng)過(guò)排灰口、排灰機(jī)構(gòu)，最終由粗灰收集機(jī)構(gòu)收集；而氣體攜帶的少量未被分離的細(xì)灰進(jìn)一步進(jìn)入二次分離內(nèi)筒，再次進(jìn)行氣固分離，氣體由排氣口排出，而細(xì)灰則經(jīng)過(guò)細(xì)灰外排管由細(xì)灰收集機(jī)構(gòu)進(jìn)行收集。該氣固分離系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)氣固混合物的二次分離，提高其分離效率。

優(yōu)選的，所述物料入口豎直切向安裝于氣固分離筒體的筒壁；所述物料入口與氣固分離筒體的筒壁的長(zhǎng)度比為2:4.5-5.5。物料入口用于連接下行床反應(yīng)器的產(chǎn)物出口，豎直切向設(shè)置便于氣固混合物進(jìn)入氣固分離筒體內(nèi)，沿著筒體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以便于實(shí)現(xiàn)氣固分離。

優(yōu)選的，所述物料入口上設(shè)有冷載體入口，兩者夾角范圍為30-60度。下行床反應(yīng)器反應(yīng)后的氣固混合物在進(jìn)入氣固分離系統(tǒng)之前與冷載體入口進(jìn)入的冷載體混合降溫，保證氣固混合物停止反應(yīng)。

優(yōu)選的，所述排灰口位于氣固分離筒體的筒壁正下方，開(kāi)口弧度為5-15度。粗灰經(jīng)過(guò)排灰口進(jìn)入排灰機(jī)構(gòu)，最終由粗灰收集機(jī)構(gòu)進(jìn)行收集。

優(yōu)選的，所述氣固分離筒體與二次分離內(nèi)筒的直徑比為1.8-2.2:1。進(jìn)一步優(yōu)選為2:1。

優(yōu)選的，所述氣固混合物入口設(shè)置在遠(yuǎn)離排氣口的另一端的筒壁上，提高氣固混合物的分離效率。

優(yōu)選的，所述氣固混合物入口與二次分離內(nèi)筒的筒壁的長(zhǎng)度比為2:4.5-5.5。進(jìn)一步優(yōu)選為2:5。

優(yōu)選的，所述氣固混合物入口的朝向與垂直方向呈40-60度向下，且與物料入口不在同一側(cè)；所述氣固混合物入口的開(kāi)口弧度為5-15度。

優(yōu)選的，所述細(xì)灰收集機(jī)構(gòu)包括兩組依次串聯(lián)的儲(chǔ)灰罐和密封閥。

優(yōu)選的，所述粗灰收集機(jī)構(gòu)包括兩組依次串聯(lián)的儲(chǔ)灰罐和密封閥。

兩個(gè)儲(chǔ)灰罐上下串聯(lián)，每個(gè)儲(chǔ)灰罐的出口設(shè)置密封閥，兩個(gè)密封閥不能同時(shí)打開(kāi)，防止竄氣，影響分離效率。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，上密封閥關(guān)閉下密封閥打開(kāi)，待上儲(chǔ)灰罐內(nèi)的固體物料達(dá)到儲(chǔ)灰罐的4/5，先關(guān)閉下密封閥再打開(kāi)上密封閥，待上儲(chǔ)灰罐內(nèi)的固體顆粒落入下儲(chǔ)灰罐，關(guān)閉上密封閥打開(kāi)下密封閥，將固體顆粒外排進(jìn)入下一工段，如此循環(huán)。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)灰罐安裝有料位探測(cè)器。料位探測(cè)器用于檢測(cè)儲(chǔ)灰罐內(nèi)的物料料位，便于通過(guò)控制密封閥完成對(duì)儲(chǔ)灰罐內(nèi)的固體顆粒的外排。

同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

(1)本發(fā)明中的氣固分離系統(tǒng)適用于下行床反應(yīng)器產(chǎn)物的氣固分離。

(2)本發(fā)明中的氣固分離系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)二次氣固分離，提高其分離效率。

(3)本發(fā)明中的氣固分離系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、易于維護(hù)檢修的優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例中的氣固分離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例中的氣固分離系統(tǒng)側(cè)向的局部示意圖。

1、臥式氣固分離筒體；11、排灰口；2、二次分離內(nèi)筒；21、排氣口；22、細(xì)灰外排管；23、氣固混合物入口；3、物料入口；4、冷載體入口；5、排灰機(jī)構(gòu)；6、7、8和9均為儲(chǔ)灰罐；61、71、81和91均為密封閥；62、72、82和92均為料位探測(cè)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例

如圖1和2所述，氣固分離系統(tǒng)包括臥式氣固分離筒體1、設(shè)置在臥式氣固分離筒體1下端的排灰機(jī)構(gòu)5以及連接排灰機(jī)構(gòu)5的粗灰收集機(jī)構(gòu)。

其中，臥式氣固分離筒體1正下方設(shè)有排灰口11，排灰機(jī)構(gòu)5的形狀為倒置的四棱臺(tái)，面積較大的上底面與臥式氣固分離筒體1連接，排灰口11正對(duì)排灰機(jī)構(gòu)5的上底面，排灰機(jī)構(gòu)5沿著臥式氣固分離筒體1長(zhǎng)度方向的兩個(gè)面較大，而沿著臥式氣固分離筒體1寬度方向的兩個(gè)面較小。

粗灰收集機(jī)構(gòu)連接在排灰機(jī)構(gòu)5的下底面，粗灰收集機(jī)構(gòu)包括兩組依次串聯(lián)的儲(chǔ)灰罐6,7和密封閥61,71，每個(gè)儲(chǔ)灰罐6,7的出口設(shè)置密封閥61,71，兩個(gè)密封閥61,71不能同時(shí)打開(kāi)，防止竄氣，影響分離效率。每個(gè)儲(chǔ)灰罐6,7內(nèi)還安裝有料位探測(cè)器62,72。

臥式氣固分離筒體1的整體形狀為圓柱體，內(nèi)部同軸安裝二次分離內(nèi)筒2，臥式氣固分離筒體1與二次分離內(nèi)筒2的直徑比為2:1。物料入口3豎直切向安裝于臥式氣固分離筒體1的筒壁上，且物料入口3與臥式氣固分離筒體1的筒壁的長(zhǎng)度比為2:5，同時(shí)物料入口3上設(shè)有冷載體入口4，兩者夾角范圍為30度。物料入口3用于連接下行床反應(yīng)器，下行床反應(yīng)器的產(chǎn)物氣固混合物首先會(huì)通入物料入口3。而冷載體入口4用于通入冷載體，用于降低氣固混合物的溫度，保證氣固混合物停止反應(yīng)。

二次分離內(nèi)筒2的筒壁上設(shè)有氣固混合物入口23，氣固混合物入口23設(shè)置在靠近二次分離內(nèi)筒2端部的筒壁上，而另一端端部則設(shè)有排氣口21和細(xì)灰外排管22，細(xì)灰外排管22連接細(xì)灰收集機(jī)構(gòu)。氣固混合物入口23與二次分離內(nèi)筒2筒壁的長(zhǎng)度比為2:5，且它的朝向與垂直方向呈45度向下，氣固混合物入23的開(kāi)口弧度為10度。

細(xì)灰收集機(jī)構(gòu)與粗灰收集機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)類(lèi)似，連接在細(xì)灰外排管22的下端，細(xì)灰收集機(jī)構(gòu)包括兩組依次串聯(lián)的儲(chǔ)灰罐8,9和密封閥81,91，每個(gè)儲(chǔ)灰罐8,9的出口設(shè)置密封閥81,91，兩個(gè)密封閥81,91不能同時(shí)打開(kāi)，防止竄氣，影響分離效率。每個(gè)儲(chǔ)灰罐8,9內(nèi)還安裝有料位探測(cè)器82,92。

具體操作：

下行床反應(yīng)器反應(yīng)后的氣固混合物由物料入口3進(jìn)入，同時(shí)冷載體入口4通入冷載體，使得氣固混合物與冷載體混合降溫，保證氣固混合物停止反應(yīng)。

混合后的物料切向進(jìn)入臥式氣固分離筒體1內(nèi)，沿著臥式氣固分離筒體1做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，大顆粒的固體物料在排灰口11排出，沿著排灰機(jī)構(gòu)5進(jìn)入粗灰收集機(jī)構(gòu)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)，上密封閥61關(guān)閉下密封閥71打開(kāi)，待上儲(chǔ)灰罐內(nèi)6的固體物料達(dá)到儲(chǔ)灰罐6的4/5，先關(guān)閉下密封閥71打開(kāi)上密封閥61，待上儲(chǔ)灰罐6內(nèi)的固體顆粒落入下儲(chǔ)灰罐7，關(guān)閉上密封閥61打開(kāi)下密封閥71，將固體顆粒外排進(jìn)入下一工段，如此循環(huán)。

氣體攜帶少量未被分離的細(xì)顆粒由氣固混合物入口23進(jìn)入二次分離內(nèi)筒2，沿著二次分離內(nèi)筒2繼續(xù)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，細(xì)顆粒通過(guò)細(xì)灰外排管22進(jìn)入細(xì)灰儲(chǔ)灰罐，氣體則通過(guò)排氣口21排出。細(xì)顆粒進(jìn)入細(xì)灰儲(chǔ)灰罐后，具體的操作流程同粗灰收集機(jī)構(gòu)相同，此處不再累述，最終實(shí)現(xiàn)氣固分離。