專利名稱：流體出口處裝有屏柵的固體粒子一流體接觸的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使固體粒子與一種流體在一個(gè)細(xì)長形并且基本上是立式操作的容器中進(jìn)行相互接觸的設(shè)備，本發(fā)明還涉及一種在所說的容器中，在高壓條件下以工藝流體來連續(xù)處理固體顆粒物質(zhì)的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種設(shè)備和使用該設(shè)備的方法，該設(shè)備包括這樣一個(gè)裝置，當(dāng)工藝流體在高壓條件下連續(xù)地通過所說容器的情況下，該裝置能定期地將固體粒子向下輸送，使之通過所說的容器而受到工藝處理。
當(dāng)然，用于進(jìn)行固體粒子-流體接觸的設(shè)備是眾所周知的。使用這種設(shè)備時(shí)所帶來的一個(gè)問題是固體粒子被工藝流體夾帶，并且工藝流體還能將這些固體粒子帶走。這些被帶走的固體粒子經(jīng)常會(huì)引起一些問題，常常要費(fèi)很大力氣來處理它們，例如采用過濾法來從工藝流體中除去這些固體粒子。過濾操作在某些系統(tǒng)中是完全可行的。然而，在另外一些系統(tǒng)中，過濾操作將是困難的和昂貴的。
在使生咖啡豆脫除咖啡因的工藝中，出現(xiàn)一個(gè)在過濾方面的特殊問題。在一種眾所周知的工藝處理方法中，將一批生咖啡豆裝入一個(gè)容器內(nèi)，將一種超臨界的二氧化碳通過該容器以脫除生咖啡豆中的咖啡因。然后對(duì)這些含有咖啡因并從容器中出來的超臨界流體進(jìn)行處理，例如用木炭來處理，以除去其中的咖啡因。然后將已除去咖啡因的超臨界流體返回容器中。在一個(gè)完整的操作工藝過程中，二氧化碳在特別高的壓力下進(jìn)行循環(huán)，以便使這些二氧化碳保持在超臨界狀態(tài)。生咖啡豆中夾雜有相當(dāng)多的果殼。當(dāng)對(duì)這些咖啡豆進(jìn)行處理時(shí)，一部分果殼就被超臨界的流體夾帶，并隨同超臨界流體一起進(jìn)入了超臨界的二氧化碳回路中。將這種二氧化碳從上向下通過一個(gè)填料床，這樣就可使果殼的夾帶量減少。當(dāng)二氧化碳通過一個(gè)木炭填料床時(shí)，被夾帶的果殼就被分離出來。作為一個(gè)預(yù)處理步驟，就可除去生咖啡豆中的果殼。盡管采用了這樣一種清除果殼的預(yù)處理步驟，然而仍有較多量的果殼隨著咖啡豆一起進(jìn)入系統(tǒng)中，并有較多量的果殼被循環(huán)的二氧化碳夾帶。在每一批原料處理完畢后，就用木炭來除去其中的果殼，而這些果殼就在木炭中積累起來。
已經(jīng)有人研究了一種利用超臨界二氧化碳來使生咖啡豆脫除咖啡因的連續(xù)操作方法，該方法已公開在授予Saul N.Katz的美國專利US 4，820，537中，此處將所公開的方法引述，以供參考。在該方法中，將潮濕的生咖啡豆定期地，脈動(dòng)式向下輸送，使其向下通過一個(gè)立式管柱，而在此同時(shí)將超臨界的二氧化碳連續(xù)地向上通過該管柱。連續(xù)法與間歇法的不同之處是，在連續(xù)法中超臨界的二氧化碳?xì)饬鞑⒉欢ㄆ诘刂袛?，而且，與間歇法的另一點(diǎn)不同之處是其中的超臨界流體在高壓回路中以基本上恒定的溫度和壓力進(jìn)行循環(huán)。況且，連續(xù)法所用的系統(tǒng)不希望頻繁地中斷，因?yàn)椴还苁菍⑾到y(tǒng)中斷或起動(dòng)，皆需花費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間?？梢岳斫?、隨同潮濕的咖啡豆一起進(jìn)入系統(tǒng)并被超臨界二氧化碳所夾帶的果殼將不斷地積累在系統(tǒng)中。這種積累會(huì)引起諸如需要停車等一類嚴(yán)重的問題。很明顯，必須采取各種措施來處理隨同超臨界流體一起從管柱中流出的所有果殼。
當(dāng)然，可以采用過濾器。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際使用中這種過濾步驟是效果很差的并且是昂貴的。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種過濾器在很短時(shí)間內(nèi)就被果殼嚴(yán)重地堵塞。
本發(fā)明的目的是在使固體粒子在一個(gè)處理容器中與流體接觸的方法和設(shè)備中，提供一種可以有效地除去當(dāng)工藝流體通過處理容器時(shí)夾帶在流體中的果殼與其他的固體粒子的裝置。
上述目的以及其他一些對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見的目的皆為本發(fā)明所達(dá)到，本發(fā)明為達(dá)到這些目的所采取的措施是改進(jìn)用于使固體粒子與工藝流體接觸的設(shè)備。該設(shè)備包含一根細(xì)長的管柱以用來保持那些需與工藝流體接觸的固體粒子床。該管柱被設(shè)計(jì)成基本上立式操作。在靠近管柱的底部有一個(gè)流體入口，以供流體進(jìn)入管柱，而在靠管柱的頂部有一個(gè)流體出口，以供那些已向上通過了管柱內(nèi)固體粒子床的流體從管柱中流出來。按照本發(fā)明，在所說設(shè)備中裝設(shè)有一個(gè)屏柵，該屏柵包含很多垂直的屏柵格條，可以從即將通過流體出口流出所說管柱的工藝流體中屏阻所夾帶的固體粒子。該屏柵安裝在管柱內(nèi)靠近流體出口處，該屏柵的位置應(yīng)使得所有通過管柱的流體必須先通過屏柵，然后才能通過流體出口。每一對(duì)相鄰的垂直屏柵格條共同限定了一條在它們之間的基本上是垂直的屏柵狹縫，每一條屏柵狹縫的寬度，可使該狹縫能從出口流體中屏阻所夾帶的固體粒子，每條狹縫的長度可為其寬度的許多倍，優(yōu)選的是至少為寬度的10倍，更優(yōu)選的是至少為寬度的25倍或50倍。每一根屏柵格條最好都具有基本上為楔形的截面，該楔形截面是沿著離開該屏柵格條上游表面的方向，往后逐漸縮小，此處所用術(shù)語“上游”是按流體通過屏柵的流動(dòng)方向這一意義來說的。因此，這些狹縫在該屏柵的下游表面處的寬度大于其上游表面處的寬度。這些屏柵格條最好都有這樣的楔形截面。本發(fā)明的方法包括下述的幾個(gè)步驟在一個(gè)基本上為立式的管柱中，以一種處于高壓條件下的工藝流體連續(xù)地處理固體粒子，所說的工藝流體通過該管柱中的固體粒子床沿著管柱向上連續(xù)地流動(dòng)，然后通過該管柱頂部的流體出口從該管柱排出。固體粒子按脈動(dòng)式定期地從上向下通過該管柱，以這樣的方式使新鮮的固體粒子原料從管柱的頂上加入，而經(jīng)過處理的固體粒子就從管柱的底部排出。工藝流體在高壓下連續(xù)地通過該管柱。根據(jù)本發(fā)明，將一個(gè)如上所述的屏柵安裝在管柱內(nèi)以屏阻那些被流出管柱的流體所夾帶的固體粒子。由于固體粒子在高壓下脈動(dòng)式地從上向下通過該管柱，因而使屏柵得以保持清潔。這樣就不需要中斷高壓的工藝過程來進(jìn)行屏柵的清潔處理。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的解釋，其中

圖1是用于使固體粒子與流體接觸的設(shè)備的側(cè)視圖，其中包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的屏柵，該屏柵位于管柱內(nèi)靠近管柱頂部的流體出口處;
圖2是用來組成圖1所示屏柵的屏柵單元構(gòu)件的放大側(cè)視圖;
圖3是沿著圖2的3-3線剖開的屏柵單元構(gòu)件的截面圖;以及圖4是圖1所示管柱頂部的放大截面圖，其中示出了在管柱內(nèi)的屏柵的安裝方式的細(xì)部。
現(xiàn)在參看圖1，用于使固體粒子與流體接觸的設(shè)備包含一個(gè)細(xì)長的管柱(或稱壓力容器)10。該容器用來保持需用通過管柱的流體進(jìn)行處理的固體粒子床料(圖1中未示出)。該容器被設(shè)計(jì)成基本為立式操作，在該容器的下端有一個(gè)供流體進(jìn)入的流體入口11。為了讓流體進(jìn)入，可以采用一個(gè)如分布噴嘴12一類的裝置。所說容器還包含一個(gè)靠近管柱頂部的流體出口13，以便讓那些已向上通過了固體粒子床的流體流出該管柱。
根據(jù)本發(fā)明，屏柵14安裝在管柱內(nèi)部的頂部部位靠近流體出口處。該屏柵的位置應(yīng)使得所有向上通過該管柱的流體必須先通過該屏柵，然后才能通過氣流出口13。所說屏柵含有很多屏柵格條15，這些格條是垂直地安裝，也就是說，當(dāng)管柱按圖1所示進(jìn)行立式操作時(shí)，這些格條也是立式的。這樣，這些屏柵格條就基本上平行于細(xì)長圓筒形容器的縱軸。
圖1中所示的容器是圓筒形，屏柵14也是圓筒型，該屏柵按同軸方式安裝在圓筒型容器的內(nèi)部，二者的器壁之間有一定的距離，這樣就使得在屏柵14與容器10的內(nèi)壁17之間形成一個(gè)環(huán)形間隙16，該間隙對(duì)于流經(jīng)出口13的流體起一個(gè)集流室的作用。屏柵14是以這樣的方式設(shè)置在管柱內(nèi)，即使得所有從入口12進(jìn)來并向上通過了管柱的流體必須先通過屏柵然后才能通過流體出口13。雖然圖中只示出了一個(gè)流體出口，但是可以理解，不管設(shè)置多少個(gè)開口都是可以的。
屏柵14可以使用一個(gè)或多個(gè)象圖4中所示的屏柵單元構(gòu)件18和19那樣分散的屏柵構(gòu)件組裝起來。這種安置方式可以使一個(gè)大屏柵安裝在一個(gè)其入口小于屏柵的容器內(nèi)。這對(duì)于那些需在高壓下操作而又只具有相對(duì)較小入口的大容器來說是特別有利的。圖1-4示出一個(gè)由四塊半圓周形屏柵構(gòu)件組成的屏柵14，其中的兩塊屏柵構(gòu)件18和19示于圖1和圖3中。而這兩塊屏柵構(gòu)件中的一塊構(gòu)件18更詳細(xì)地示于圖2和圖3中。在將屏柵裝入圓筒形的管柱10之前，必須先將每一塊屏柵構(gòu)件做成圖4中所示的半圓周形。
相鄰的兩根垂直的屏柵格條，共同確定了一條基本上垂直的屏柵狹縫。屏柵上游表面處每一條垂直的屏柵狹縫的開口，它的寬度皆設(shè)計(jì)成可以屏阻被排出流體夾帶的固體粒子，而該狹縫的長度遠(yuǎn)大于屏柵上游表面處狹縫的寬度。一般說，每一條狹縫的長度應(yīng)至少等于其寬度的10倍，而最好是至少等于其寬度的25倍或50倍。每一條狹縫的最大長度，主要是根據(jù)屏柵制造工藝上的實(shí)際考慮以及根據(jù)所需總的屏柵開孔面積來確定。一般說，狹縫的長度約等于狹縫寬度的50-200倍是適宜的。每一根屏柵格條必須足夠粗實(shí)均勻，以使每一條狹縫的寬度在沿著狹縫的方向上保持基本上一致。當(dāng)這些狹縫相對(duì)地較長而每一根格條的橫截面又相對(duì)地較小的情況下，需用一種加強(qiáng)元件來固定(例如通過焊接)這些格條，以使那些相鄰的屏柵格條彼此之間保持基本上平行。如上所述，此處所用的術(shù)語“上游”和“下游”是根據(jù)流體通過屏柵的流動(dòng)方向而說的。這樣，示于圖1中的屏柵的“上游”表面就是在管柱中的屏柵上最靠容器內(nèi)部的表面。
圖2十分清楚地示出，每一塊屏柵構(gòu)件都可方便地用一個(gè)矩形的邊框21組裝起來，該邊框具有垂直的框邊22和23，以及水平的框邊24和25。必須設(shè)置支撐棒26和27，以便使每兩根屏柵格條15之間保持合適的距離。
圖4十分清楚地示出屏柵14安裝在管柱內(nèi)的方式，安裝時(shí)是將屏柵固定于圓筒形的沖孔支撐板28上，而支撐板28本身又通過下支撐板29和上支撐板30同心地固定于管柱內(nèi)。象屏柵14的情況，屏柵的支撐結(jié)構(gòu)物可以采用諸如焊接等方法將其固定于管柱的預(yù)定位置上。支撐構(gòu)件28、29和30共同把屏柵支撐在管柱的上部，這種布局可使向上通過管柱的全部流體都必須先通過屏柵，然后才能通過出口13。下支撐板29是一塊園環(huán)形的無沖孔板，它處于圓筒形沖孔支撐板28的下端。上支撐板30也是一塊園環(huán)形的無沖孔板，并且最好做成如圖所示的截頭圓錐狀，這樣有利于固體粒子物料通過管柱從上往下運(yùn)動(dòng)。
在方案中的屏柵構(gòu)件18和19皆是做成半圓周形，它們可通過螺栓、焊接或其他任何合適的方法固定于沖孔支撐板28上。另外兩塊半圓周形的屏柵構(gòu)件(未示出)也固定在沖孔支撐板28上，這樣就完成了在管柱上部的圓筒形屏柵14的安裝工作。當(dāng)然，也可在管柱上設(shè)置一個(gè)合適的開口，以便通過該開口將屏柵及其支撐構(gòu)件安裝在管柱內(nèi)。用來組裝屏柵和支撐構(gòu)件28、29和30的各種元件都可以通過諸如焊接等方法就地組裝起來。不必把屏柵或其支持構(gòu)件延伸到環(huán)繞管柱的全部周邊上。
組成屏柵的格條15最好做成如圖3所示的楔形截面。這樣就保證了在屏柵下游表面處的屏柵狹縫開口大于屏柵上游表面處的屏柵狹縫開口。另外的較佳措施是使屏柵格條和屏柵本身二者的上游表面皆呈如圖所示的平面狀。這種措施有利于固體粒子物料在它們自上而下地通過屏柵表面時(shí)所起的清潔作用。
如圖4所示，該屏柵安裝在靠近反應(yīng)容器垂直器壁的內(nèi)表面處，但安裝時(shí)要使屏柵的下游表面與反應(yīng)器壁的內(nèi)表面之間保持一定空間距離。
本發(fā)明包括一個(gè)具有可在高壓下連續(xù)操作的圓筒形容器的特殊裝置。在該容器中，所說的屏柵最好同軸地安裝在圓筒形容器內(nèi)部，這樣可使屏柵與所說容器的圓筒狀內(nèi)表面之間形成一個(gè)環(huán)形間隙。
如上所述，所說的屏柵可由多個(gè)分散的屏柵構(gòu)件組裝而成，當(dāng)屏柵是很大的情況下采用這種方案是十分方便的，特別是當(dāng)這種大容器需進(jìn)行高壓操作的情況下更是如此。為了方便起見，這些分散的屏柵構(gòu)件可以是圓筒形，也可以是圓筒的一部分，或者二者兼而有之。例如，在附圖所示的裝置中使用兩個(gè)圓筒形的屏柵組件，而每一個(gè)圓形組件又由兩塊半圓狀的弧形構(gòu)件組成。
屏柵格條15應(yīng)足夠地堅(jiān)固，以保證在操作條件下這些格條之間保持一定距離。屏柵格條之間的狹縫應(yīng)設(shè)計(jì)成能防止超過預(yù)定顆粒直徑的固體粒子通過該屏柵并隨流體一起通過出口13排出。
正如上述，如反應(yīng)設(shè)備需在高壓工藝條件下連續(xù)操作，并同時(shí)需定期地將固體粒子加入管柱的頂部，并接著使其向下通過該管柱，最后通過管柱的底部排出，則在這樣的設(shè)備中，本發(fā)明就特別有用。在前面所述的授予Katz的專利中，介紹了屬于這種類型的方法和設(shè)備。本發(fā)明用于這種類型的方法和設(shè)備示于圖1中。在穩(wěn)態(tài)操作條件下的一個(gè)典型工藝過程中，容器10基本上被潮濕的生咖啡豆床料充滿。將一種實(shí)際上不含咖啡因的超臨界流體，例如超臨界的二氧化碳，通過入口11和12送入容器中并令其向上通過管柱內(nèi)的咖啡豆床層。將含咖啡因的超臨界流體通過出口13從該提取容器的頂部抽出。使潮濕的生咖啡豆定期地通過閥31進(jìn)入一個(gè)吹揚(yáng)箱32。將閥33和34同時(shí)打開，以便讓潮濕的生咖啡豆從吹揚(yáng)箱32進(jìn)入提取容器10的頂部，以及讓那些已基本上脫除了咖啡因的生咖啡豆從提取容器10的底部排放入吹揚(yáng)箱35。然后將閥33和34關(guān)閉。接著將閥36打開，以便讓那些已基本上脫除咖啡因的生咖啡豆從吹揚(yáng)箱35中排放出來。然后再將另一批生咖啡豆通過閥31放入吹揚(yáng)箱32，并將上述步驟再次重復(fù)。
當(dāng)咖啡豆按剛才所述的方式，脈動(dòng)式地自上而下通過所說的管柱時(shí)，超臨界的流體在高壓下連續(xù)地流過該管柱。在一個(gè)典型的操作中，超臨界的二氧化碳在250大氣壓下通過該管柱。在每一次脈動(dòng)過程中，咖啡豆自上而下地運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們通過屏柵的表面時(shí)，它們所作的這種運(yùn)動(dòng)清潔了層?xùn)?，這樣也就清除了在操作期間，介于每兩次強(qiáng)烈往下脈動(dòng)之間的時(shí)間內(nèi)積累在屏柵上的果殼。這樣，該管柱就可以維持連續(xù)的操作而不需要用機(jī)械裝置來清掃管柱，也不需要采用反吹法來沖刷屏柵，所說的這種反吹法是通入一股流體，使其從屏柵的下游表面通過屏柵到達(dá)屏柵的上游表面。本發(fā)明的明顯的優(yōu)點(diǎn)在于可以免除這類復(fù)雜的并且易于產(chǎn)生故障的裝置。
截頭錐體狀的上支撐板30起一個(gè)漏斗的作用，它把向下運(yùn)動(dòng)的固體粒子引向屏柵14的表面，這樣就可在固體粒子脈動(dòng)式地向下通過管柱時(shí)，起到促進(jìn)這些粒子向下運(yùn)動(dòng)的作用。因此，較理想的是支撐板30的上表面是光滑的，并且支撐板與管柱器壁所構(gòu)成的夾角不應(yīng)大于45°，優(yōu)選的為約15-40°。屏柵14的上游表面最好也是光滑而平直的，以有利于在固體粒子向下運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)屏柵所起的清潔作用。
在一個(gè)較佳實(shí)施方案中，屏柵14被安裝在一個(gè)高約100英尺，直徑約6英尺的管柱內(nèi)，屏柵14為圓筒形，其高度約為2英尺，直徑約為5英尺。這樣就使得屏柵與管柱器壁間的距離約等于管柱直徑的8%。一般說，較優(yōu)選的條件是使屏柵與管柱器壁的距離約等于管柱直徑的3%至15%，更優(yōu)選的是5%至10%。該屏柵由兩個(gè)圓筒形的構(gòu)件組成，其中的每一個(gè)構(gòu)件都高約1英尺，而每一個(gè)圓筒形構(gòu)件又由3塊等長的弧形構(gòu)件組成。每一個(gè)屏柵構(gòu)件上的屏柵格條延伸到該構(gòu)件的全部高度。各格條之間的狹縫寬度適合于阻擋來自生咖啡豆中的果殼，為此目的，狹縫的寬度約等于0.015-0.060英寸是適宜的。每一塊屏柵構(gòu)件的總開孔面積約為0.5-5平方英尺。屏柵的總開孔面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于出口13的截面積，最好是前者的面積為后者的10-100倍。屏柵的高度可在很大范圍內(nèi)變化，但是其高度約等于管柱內(nèi)徑的1/4至2倍即完全足夠。屏柵適宜的總開孔面積應(yīng)約等于管柱橫截面積的1/4至5倍，優(yōu)選的是1/2至3倍。
最好是相鄰兩根格條之間的寬度向著下游方向的擴(kuò)大。這樣，屏柵格條之間的各個(gè)狹縫都是向前漸縮，而每一根屏柵格條的橫截面就沿著通過屏柵的流體流動(dòng)方向，向后漸縮，它可象圖3所示的基本上是楔形的截面。這種楔形格條的粗細(xì)約為0.030至0.150英寸，該楔形截面按3-30°的角度漸縮。本發(fā)明的屏柵的布置方式的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，特別是在連續(xù)的和采用高壓設(shè)備的工藝中，這一優(yōu)點(diǎn)更為明顯。
權(quán)利要求
1.一種用于使固體粒子與流體接觸的設(shè)備，該設(shè)備包含一個(gè)細(xì)長的管柱，該管柱用于保持需在該管柱內(nèi)與流體接觸的固體粒子床，所說管柱設(shè)計(jì)成基本為立式操作，在靠近其底部處有一個(gè)供流體進(jìn)入管柱的流體入口，而在靠近其頂部處有一個(gè)供那些已向上通過了管柱內(nèi)固體粒子床的流體排出該管柱；其改進(jìn)之處在于，所說的設(shè)備還包含一個(gè)屏柵，該屏柵用于從即將通過所說流體出口而排出該管柱的流體中屏阻所夾帶的固體粒子，所說的屏柵包含許多垂直的屏柵格條，所說屏柵安裝在所說的管柱內(nèi)，此屏柵的位置應(yīng)使得所有流經(jīng)管柱的流體必須先通過屏柵然后才能通過所說流體出口，每一對(duì)相鄰的垂直屏柵格條共同限定了一條處于它們之間的基本垂直的屏柵狹縫，每一條垂直的屏柵狹縫在該屏柵的上游表面處的開口寬度適于從即將流出的流體中屏阻所夾帶的固體粒子，而該狹縫的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于其寬度，上面所說的上游的含義，是指在所說管柱運(yùn)行期間按照所說流體流經(jīng)管柱并通過屏柵最后從所說出口排出這一流動(dòng)方向而言的。
2.如權(quán)利要求1中的設(shè)備，其中所說的每一條狹縫在所說屏柵的上游表面處的寬度要小于該狹縫在所說屏柵下游表面處的寬度。
3.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所說的管柱含有基本上為圓筒狀的垂直器壁，而所說的屏柵安裝在靠近所說管柱器壁的圓筒狀內(nèi)表面處，其安裝方式使得所說屏柵的下游表面與管柱器壁的圓筒狀內(nèi)表面之間保持一定的空間距離。
4.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所說的屏柵基本上為圓筒狀，該屏柵按同心圓的方式安裝在所說圓筒狀管柱內(nèi)，這樣就使得在所說屏柵與所說管柱器壁的圓筒狀內(nèi)表面之間形成一個(gè)環(huán)形的間隙。
5.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所說的屏柵包含多個(gè)屏柵構(gòu)件，而每一個(gè)屏柵構(gòu)件又包含許多垂直的屏柵格條和垂直屏柵狹縫。
6.如權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所說的屏柵基本上為圓筒狀。
7.如權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所說的屏柵包含多個(gè)垂直地累疊在一起的圓筒狀屏柵構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所說的屏柵包含多個(gè)弧形塊狀的屏柵構(gòu)件。
9.如權(quán)利要求7的設(shè)備，其中所說的每個(gè)圓筒狀屏柵構(gòu)件包含多個(gè)弧形塊狀的構(gòu)件。
10.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所說的屏柵的總開孔面積至少等于流體出口橫截面積的2倍。
11.如權(quán)利要求6的設(shè)備，其中所說的基本上為圓筒狀的屏柵的垂直高度約為所說管柱內(nèi)徑的1/4倍至2倍。
12.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所說的屏柵的開孔總面積為所說管柱橫截面積的1/10倍至2倍。
13.如權(quán)利要求1的設(shè)備，該設(shè)備還含有可在提高的操作壓力下使所說流體通過所說管柱的裝置，以及還含有當(dāng)流體在提高的操作壓力下連續(xù)地流經(jīng)所說管柱的時(shí)候，可以定期地將固體粒子加入管柱的頂部并使其向下通過該管柱最后從管柱底部排出的裝置。
14.如權(quán)利要求4的設(shè)備，該設(shè)備還含有支撐所說屏柵的裝置。該屏柵支撐裝置包含一個(gè)朝下向內(nèi)漸縮的截頭圓錐狀構(gòu)件，該構(gòu)件固定于所說管柱的圓筒狀內(nèi)表面上，而所說屏柵又固定于所說截頭圓錐狀構(gòu)件的下端。
15.一種采用基本上立式的管柱在高壓條件下用工藝流體來連續(xù)處理固體粒子物料的方法，該方法是將一種工藝流體連續(xù)地向上通過處于所說管柱內(nèi)的固體粒子床，然后通過該管柱頂部的流體出口從該管柱排出，新鮮的固體粒子定期地從該管柱的頂部加入，并以定期的脈動(dòng)方式向下流過該管柱，經(jīng)過加工的固體粒子從該管柱的底部排出，而在管柱的運(yùn)行期間，管柱內(nèi)的工藝流體處于高壓狀態(tài);其改進(jìn)之處在于在所說的管柱內(nèi)設(shè)置有一個(gè)屏柵，所說的屏柵含有很多垂直的屏柵格條，所說的屏柵安裝在所說管柱內(nèi)靠近所說流體出口處，而屏柵的安裝方式可使得所有通過該管柱的流體必須先通過該屏柵然后才能通過所說的流體出口，每一對(duì)相鄰的垂直的屏柵格條共同限定一條處于它們之間的基本上為垂直的屏柵狹縫，每一條垂直的屏柵狹縫在屏柵上游表面處的開口寬度被設(shè)計(jì)成可以從出口流體中屏阻所夾帶的固體粒子，此處所說的上游，是指在管柱的運(yùn)行期間，按照所說流體流經(jīng)該管柱并通過所說出口流出該管柱這一流動(dòng)方向來說的，而所說狹縫的長度等于該狹縫在屏柵上游表面處的寬度的許多倍，按這樣的方式可借助于固體粒子向下通過管柱的周期性運(yùn)動(dòng)而對(duì)屏柵進(jìn)行周期性的清潔。
全文摘要
一種用于使固體粒子與流體接觸的設(shè)備，該設(shè)備包含一個(gè)用于保持固體粒子床的立式管柱，其底部有一個(gè)流體入口，頂部有一個(gè)流體出口。在管柱內(nèi)的流體出口附近有一屏柵。該屏柵包含許多垂直的格條，每對(duì)相鄰格條之間限定一條狹縫，狹縫的寬度適于阻擋被向外流動(dòng)的流體所夾帶的固體粒子，而狹縫的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度。此屏柵的位置應(yīng)使得所有流經(jīng)管柱的流體必須先通過屏柵然后才能通過流體出口。
文檔編號(hào)B01J8/20GK1048171SQ9010301
公開日1991年1月2日 申請(qǐng)日期1990年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月20日
發(fā)明者查爾斯·T·穆爾曼 申請(qǐng)人:卡夫通用食品有限公司