氣體分布器噴嘴的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體分布器噴嘴(25)，其包含浮體(13)和豎直向上取向的氣體入口(1)，當(dāng)無氣體流動(dòng)時(shí)，氣體入口(1)的出口可通過該浮體(13)閉合，其中所述浮體(13)的重心低于氣流的力作用點(diǎn)。本發(fā)明還涉及具有固體床和至少一個(gè)氣體分布器噴嘴(25)的反應(yīng)器。
【專利說明】氣體分布器噴嘴
[0001 ]本發(fā)明涉及一種包含豎直向上取向的氣體進(jìn)口和浮體的氣體分布器噴嘴，在沒有氣體流動(dòng)或在流動(dòng)方向上氣體分布器噴嘴下游的的壓力大于氣體分布器噴嘴的上游時(shí)，所述氣體進(jìn)口外面的出口孔可通過所述浮體閉合。
[0002]氣體分布器噴嘴被用于例如將氣體引入固體床(solidbed)。固體床通常包含氣體流經(jīng)的顆?；蚍勰Ｆ渲惺褂脷怏w分布器噴嘴的固體床為例如沸騰床(f Iuidizedbeds)、流化床(fluid beds)或移動(dòng)床。
[0003]將氣體經(jīng)由氣體分布器噴嘴引入固體床通常通過風(fēng)箱進(jìn)行，氣體通過合適的氣體分布器由該風(fēng)箱引入至固體床。在這種情況下，必須的設(shè)置氣體分布器的方式是，使得無來自固體床的顆粒能夠通過氣體分布器進(jìn)入風(fēng)箱。
[0004]氣體分布器例如可為噴射器、多孔板、彎曲多孔板或噴嘴板。氣體應(yīng)通過所述氣體分布器均勻地分布于整個(gè)橫截面。為此，所述氣體分布器必須具有最小壓力降，其與固體床壓力降成比例。用于沸騰床的經(jīng)驗(yàn)法則是，在氣體分布器上的壓力降必須為沸騰床壓力降的至少20%至30%。如果在以大工業(yè)規(guī)模設(shè)計(jì)沸騰床裝置時(shí)考慮到其還需要在部分負(fù)載下(即，當(dāng)較少的氣體流經(jīng)氣體分布器板時(shí))操作，則這就意味著，對(duì)于滿載操作而言，在氣體分布器板上的壓力降明顯高于設(shè)定值即沸騰床壓力降的20%至30%，由此將增加操作成本。
[0005]噴射器的缺點(diǎn)是(特別是在固體床的下部)不能實(shí)現(xiàn)在整個(gè)橫截面上的均勻的氣體分布。雖然多孔板可使氣體在整個(gè)橫截面上均勻地分布，但是這里應(yīng)該考慮到在某些情況下顆?？稍诜€(wěn)態(tài)操作過程中慢慢向下移動(dòng)穿過孔而進(jìn)入風(fēng)箱中。為避免這種情況，本領(lǐng)域的技術(shù)人員使用了噴嘴板。噴嘴板包含氣體分布器噴嘴，其彼此相鄰地布置在底板上。在正常的操作中，這些噴嘴的設(shè)計(jì)防止了顆粒慢慢移動(dòng)返回到風(fēng)箱中。然而，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在固體床處于操作過程中時(shí)也出現(xiàn)了如上所述的顆粒可慢慢移動(dòng)穿過氣體分布器噴嘴返回的狀況。此狀況例如可為氣體供應(yīng)的突然故障或甚至是固體床中的壓力反轉(zhuǎn)。壓力反轉(zhuǎn)應(yīng)理解為意指在流動(dòng)方向上氣體分布器噴嘴的下游的壓力高于其上游的壓力。如果固體床的廢氣通道由于安全措施被突然閉合，而氣體進(jìn)口仍保持了一段短時(shí)間開啟，則可出現(xiàn)這種狀況。如果發(fā)生這種情況，則氣體分布器噴嘴的下游短暫地出現(xiàn)較高的壓力，這導(dǎo)致顆粒流經(jīng)噴嘴而進(jìn)入風(fēng)箱。此外，氣體也可在氣體循環(huán)系統(tǒng)中的壓縮機(jī)故障的情況下通過噴嘴流回并且在此過程中夾帶顆粒。
[0006]進(jìn)入風(fēng)箱的顆粒被風(fēng)箱中的氣流夾帶且可由此導(dǎo)致氣體分布器噴嘴的不期望的腐蝕。此過程加速，則氣體分布器噴嘴受損更加嚴(yán)重。如果這種損害嚴(yán)重到不能實(shí)現(xiàn)氣體在橫截面均勻分布的程度時(shí)，該裝置就必須關(guān)閉。此外，顆?？啥氯鱾€(gè)噴嘴，以使氣體可能無法再通過噴嘴流入固體床，導(dǎo)致氣流在橫截面上不均勻分布。例如當(dāng)在沸騰床反應(yīng)器中進(jìn)行放熱反應(yīng)時(shí)，均勻氣體分布是重要的，因?yàn)檫@樣可實(shí)現(xiàn)均勻溫度分布。熱區(qū)的形成通常是不期望的，因?yàn)樗鼈兛蓪?dǎo)致例如容量的降低或不安全狀態(tài)。
[0007]此外，在通過所用氣體的吸附而發(fā)生毛細(xì)管凝聚的情況下，固體床的材料也可能發(fā)生腐蝕。特別是在將催化劑用作固體床的材料和氣體用作原料時(shí)或任選地反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)風(fēng)箱的材料具有腐蝕作用時(shí)出現(xiàn)這種情況。特別是在進(jìn)料至風(fēng)箱的溫度低于操作溫度時(shí)會(huì)出現(xiàn)毛細(xì)管凝聚。
[0008]特別是當(dāng)固體床的材料為催化劑且反應(yīng)混合物已經(jīng)被引入至風(fēng)箱時(shí)，與流回至風(fēng)箱的顆粒的接觸可導(dǎo)致不期望的反應(yīng)。尤其是在放熱反應(yīng)的情況下，由于產(chǎn)生的熱量通常不能被充分地散去，這會(huì)導(dǎo)致風(fēng)箱中溫度升高。
[0009]此外，必須定期清潔風(fēng)箱并將顆粒從風(fēng)箱中除去，為達(dá)到這一目的，每次必須中斷方法過程，因此降低了方法的效率且增加了操作成本。
[0010]為防止來自固體床的顆粒能通過氣體分布器噴嘴流回，例如從US3，386，182已知可使用中心(central)氣體分布器噴嘴，其具有在氣流中斷時(shí)由彈簧輔助件閉合的閉合元件。
[0011]US 4，387，667公開了一種浮體，其用于建立恒定的壓力降。在這種情況下，該浮體為尖端朝下直立的圓錐體的形式且其周圍分布有肋條，當(dāng)氣流太微弱時(shí)該浮體借助于該肋條?？吭谔淄采?。其中，該套筒具有朝氣流方向變寬的圓錐形的橫截面。該文中記載的浮體不能防止顆?；亓?。
[0012]一種球體形的浮體已知于US 3,921,663。當(dāng)氣體流量太低時(shí)，所述球體立于氣門上。氣門上方提供具有以圓錐形變寬的橫截面的套筒。這確保了在降低氣體流量的情況下球體立于氣門上。
[0013]所有現(xiàn)有技術(shù)中已知的浮體的缺點(diǎn)是，它們不能建立起與通過噴嘴的氣體體積流速無關(guān)的恒定壓力降，以使固體床可進(jìn)行均勻的操作，或浮體不能確保顆粒保持在固體床中，特別是在低氣體流速或反流的情況下。另一缺點(diǎn)是，對(duì)于所需的壓力降，通常浮體必須非常重，這會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的操作條件。
[0014]因此，本發(fā)明的目的是提供一種氣體分布器噴嘴，其即使在不穩(wěn)定的氣體流量的情況下也可建立恒定的壓力降并且在氣體供應(yīng)完全或部分故障的情況下或在底部的壓力反轉(zhuǎn)的情況下也可防止來自固體床的顆粒的回流。
[0015]該目標(biāo)通過包含豎直向上取向的氣體進(jìn)口和浮體的氣體分布器噴嘴來實(shí)現(xiàn)，在氣體速率降低至低于給定值時(shí)，氣體進(jìn)口外面的出口孔可通過所述浮體閉合，沒有氣體流動(dòng)或發(fā)生壓力反轉(zhuǎn)，其中所述浮體的重心低于氣流阻力的力作用點(diǎn)。
[0016]將重心設(shè)置為低于氣流阻力的力作用點(diǎn)確保了不會(huì)建立不穩(wěn)定的操作狀態(tài)。如果浮體因?yàn)椴痪鶆虻臍怏w流量而開始振動(dòng)或開始傾斜，則由于重心低于力作用點(diǎn)，其本身再次直立并自行穩(wěn)定。這也防止了浮體被卡住，從而不損害閉合功能。此外，浮體也可建立起與氣體供應(yīng)量無關(guān)的恒定壓力降。
[0017]對(duì)于本發(fā)明的目的而言，氣流阻力的力作用點(diǎn)是可將由氣流施加并在浮體表面累積的應(yīng)力結(jié)合成合力的點(diǎn)。該點(diǎn)作為壓力中心是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的且不一定是浮體表面的幾何中心。此處氣流阻力的力作用點(diǎn)的位置取決于浮體的圓周表面上的壓縮應(yīng)力和剪切應(yīng)力。此外，動(dòng)壓力取決于局部流動(dòng)速率，局部流動(dòng)速率受以下因素影響:通過噴嘴的操作體積流速、噴嘴和浮體的形態(tài)以及浮體在噴嘴中的位置。
[0018]當(dāng)浮體被設(shè)計(jì)為使得幾何中心和壓力中心是在同一軸線上時(shí)，例如為點(diǎn)對(duì)稱或軸對(duì)稱的浮體，則對(duì)于本發(fā)明的目的而言，氣流阻力的力作用點(diǎn)也可以確定為以下的點(diǎn):可將在浮體表面累積并由氣流所施加的應(yīng)力以相對(duì)于該點(diǎn)不存在力矩的方式結(jié)合成力矢量的點(diǎn)。
[0019]低于其時(shí)氣體進(jìn)口外面的出口孔即閉合的氣體速率的具體數(shù)值是，氣體速率低至浮體不再受支撐的值。該值取決于氣體進(jìn)口噴嘴的幾何形狀和浮體的幾何形狀以及浮體的質(zhì)量和流動(dòng)氣體的特性，例如密度、粘度或壓力。
[0020]本發(fā)明的氣體分布器噴嘴特別用于具有固體床(例如沸騰床、流化床或移動(dòng)床)的裝置中。氣體分布器噴嘴的結(jié)構(gòu)使得孔在氣流完全或部分故障或在底部的壓力反轉(zhuǎn)時(shí)閉合，從而無來自固體床的顆?？赏ㄟ^噴嘴流回。以此方式可防止相關(guān)缺點(diǎn)，例如侵蝕、腐蝕和風(fēng)箱中的反應(yīng)。此外，在該裝置中進(jìn)行的過程因清潔風(fēng)箱而必須被中斷的次數(shù)降低了。這減少了停機(jī)時(shí)間并且由此降低了生產(chǎn)損失。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述浮體在面向氣體進(jìn)口的一側(cè)上具有不斷變窄的直徑。所述變窄的直徑使得浮體能夠同時(shí)用作閉合元件以及能夠在氣體流量太低時(shí)將氣體分布器噴嘴閉合。為此，當(dāng)氣流速率低時(shí)，所述浮體?？吭谥ё喜⒁源朔绞綄怏w分布器噴嘴閉合。因此，使氣體不能吹入固體床中，也不能使來自固體床的顆粒回流。該支座在這種情況下優(yōu)選采用環(huán)形限位擋件(limit stop)的形式，其上可坐上浮體。
[0022]為確保浮體的重心低于氣流阻力的力作用點(diǎn)，特別有利的是所述浮體在遠(yuǎn)離氣體進(jìn)口一側(cè)包含有空腔。該空腔使其質(zhì)量顯著降低，這意味著使重心朝向限位擋件移動(dòng)至較低的位置。還可在浮體面向氣體進(jìn)口的一側(cè)提供實(shí)心尖端(solid tip)，該尖端的材料具有比浮體材料更高的密度，從而以此方式也將重心進(jìn)一步向氣體進(jìn)口移動(dòng)。
[0023]如果空腔在一側(cè)(S卩，遠(yuǎn)離氣體進(jìn)口的一側(cè))是開口的，則固體床的材料可進(jìn)入該空腔。這增加了浮體的質(zhì)量。根據(jù)顆粒的堆積密度和數(shù)量，一方面，浮體的質(zhì)量可增加至其不能再被氣流提升的程度。在這種情況下，氣體分布器噴嘴在進(jìn)一步操作時(shí)保持閉合并特別地防止顆粒滲入風(fēng)箱中。另一方面，由于顆粒導(dǎo)致的浮體質(zhì)量的增加可保持低于一個(gè)臨界值，這意味著浮體的功能沒有被破壞，而該浮體繼續(xù)被進(jìn)氣流所支撐。浮體防止回流的功能在這種情況下沒有受到損害?？涨恢蓄w粒的累積具有的其他優(yōu)點(diǎn)是這些顆粒不能流過浮體并以此方式損害氣體分布器作為瓣閥的功能。例如，如果顆粒被楔入在浮體表面和噴嘴內(nèi)壁之間，則這種損害會(huì)增加。這可導(dǎo)致在浮體和噴嘴內(nèi)壁之間形成間隙且該浮體不再能使孔閉合以在低氣體流量的情況下防止顆?；亓鳌?br>[0024]另一方面，如果需要防止顆粒在空腔中積累，空腔也可為封閉的。為此，可例如在空腔上置有蓋子。所述蓋子可以互鎖或非互鎖的方式(例如焊接、釬焊、粘接、鉚接、螺絲接合或夾緊(clamping))連接至浮體。最合適的連接類型取決于例如浮體的尺寸和材料。
[0025]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述浮體關(guān)于浮體的中心軸為點(diǎn)對(duì)稱的，特別為軸對(duì)稱的。特別優(yōu)選地，所述浮體為空心圓錐體的形式，圓錐體的尖端為實(shí)心的。在這種情況下，所述實(shí)心尖端可由與空心圓錐體相同的材料制成或由具有比空心圓錐體的材料更高密度的材料制成。在操作中，浮體的尖端朝向氣體進(jìn)口，以使在氣流中斷、流速太低或在噴嘴底部上壓力反轉(zhuǎn)的情況下，浮體的尖端落入氣體進(jìn)口并由此使氣體進(jìn)口閉合。為防止浮體完全落入氣體進(jìn)口中，將圓錐體的朝上底部的直徑選擇為大于氣體進(jìn)口的直徑或氣體進(jìn)口中的圓錐在閉合狀態(tài)位于其上的限位擋件的直徑。
[0026]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述浮體還包含導(dǎo)桿(guiderod)。導(dǎo)桿的引導(dǎo)同樣防止了浮體在氣體分布器噴嘴內(nèi)的傾斜或徑向移動(dòng)，由此工作狀態(tài)可受到限制。在這種情況下，特別是在傾斜浮體的情況下，所述浮體卡住并由此使氣體分布器噴嘴堵塞的風(fēng)險(xiǎn)增加，因此限制了工作狀態(tài)，特別是在氣流中斷或壓力反轉(zhuǎn)時(shí)作為用于使氣體分布器噴嘴閉合以防止顆粒進(jìn)入風(fēng)箱的單向閥的工作狀態(tài)。
[0027]特別優(yōu)選導(dǎo)桿在圓錐形浮體的情況下在圓錐體尖端處形成。由于圓錐體尖端處的導(dǎo)桿，浮體的重心又進(jìn)一步向下移動(dòng)并因此增加了重心到氣流阻力的力作用點(diǎn)之間的距離。
[0028]為了能軸向引導(dǎo)浮體，優(yōu)選在導(dǎo)向環(huán)(guidering)中引導(dǎo)導(dǎo)桿。在本文中，使用至少一個(gè)輻條(web)將導(dǎo)向環(huán)固定在氣體進(jìn)口上。所述導(dǎo)向環(huán)優(yōu)選使用多于一個(gè)輻條(例如使用三個(gè)或四個(gè)輻條)固定，以提高導(dǎo)向環(huán)的穩(wěn)定性。特別地，通過使用至少三個(gè)輻條，提高了導(dǎo)向環(huán)對(duì)抗翹曲的穩(wěn)定性，其中所述輻條的厚度優(yōu)選選擇為:使氣體進(jìn)口的自由橫截面積的減小小于25%。因此，導(dǎo)向環(huán)甚至在負(fù)重的情況下仍保持在原位。
[0029]在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，在導(dǎo)桿上提供有引導(dǎo)擋塊，該引導(dǎo)擋塊在打開的狀態(tài)時(shí)頂住導(dǎo)向環(huán)而使其停住。所述引導(dǎo)擋塊限制了浮體的孔移動(dòng)。這防止了浮體的上下振蕩。這種上下振蕩是由浮體以恒定氣流的超程運(yùn)動(dòng)中的渦旋的周期性流出引起的。此處，浮體上下振蕩的振蕩頻率取決于浮體和其周圍流動(dòng)的氣體的特性。特別地，當(dāng)在大規(guī)模沸騰床裝置中用作氣體分布器噴嘴(其中可安裝數(shù)百個(gè)氣體分布器噴嘴)時(shí)，浮體的振蕩是不能容忍的，因?yàn)樗袊娮斓恼袷幙蓪?dǎo)致沸騰床的抖動(dòng)，由此沸騰床裝置可能受到損害。由于該引導(dǎo)擋塊(其被設(shè)置使得不能達(dá)到浮體的最大孔高度)，在恒定的氣體速率下，所述浮體保持在上部孔口的位置，即引導(dǎo)擋塊所限定的位置。
[0030]例如在氣體進(jìn)口采用套筒的形式且浮體在套筒中被引導(dǎo)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)以下的結(jié)合功能:氣體分布器噴嘴在無關(guān)氣流中氣體量而獲得恒定壓力降的情況下作為用于引入氣流的組件，以及同時(shí)在氣流中斷或壓力反轉(zhuǎn)的情況下作為用于使氣體進(jìn)口閉合的單向閥。所述套筒優(yōu)選包含限位擋件，在閉合狀態(tài)時(shí)浮體位于該限位擋件上。在這種情況下，所述限位擋件在所述套筒中以環(huán)形的方式來構(gòu)造，以使所述限位擋件用作閥座?？蛇@樣獲得限位擋件，例如，套筒在限位擋件下方具有較小的內(nèi)徑而在限位擋件上方具有更大的內(nèi)徑，在這種情況下，限位擋件例如由在套筒中階梯式變寬的部分來形成。在限位擋件的上方，套筒的內(nèi)徑大于浮體的最大直徑，以使氣流在套筒內(nèi)在浮體的周圍流動(dòng)。在操作中，氣流通過氣體分布器噴嘴在浮體的周圍流動(dòng)。
[0031]為了建立恒定的壓力降，優(yōu)選套筒具有較小內(nèi)徑的下部和較大內(nèi)徑的上部，上部具有朝向氣體進(jìn)口減小的內(nèi)徑。通過朝向氣體進(jìn)口減小的內(nèi)徑，可建立起恒定的壓力降，條件是浮體還沒有位于其結(jié)構(gòu)上限定的端部位置。如果在套筒中的上部為階梯式變寬的部分，則下部可例如通過限位擋件與上部區(qū)分開。
[0032]此外，如果氣體分布器噴嘴還包含圍繞氣體進(jìn)口、浮體和套筒的頂蓋，則還可實(shí)現(xiàn)防止顆粒滲入氣體進(jìn)口和進(jìn)入風(fēng)箱中，所述頂蓋具有在其周圍分布的孔并且在頂部為封閉的。在這種情況下，通過氣體進(jìn)口和浮體周圍向上流動(dòng)的氣體被轉(zhuǎn)向至頂蓋的唇緣并通過孔流入固體床中。此處，所述孔可在頂蓋周圍的任意所需高度上分布。此處，所述孔可以一個(gè)徑向列或甚至是多列的形式形成。也可為任意所需的分布。特別優(yōu)選在頂蓋的下部區(qū)域(即，鄰近底部的上方)一一其中安裝了氣體分布器噴嘴一一提供一列或多列徑向外圍的孔。
[0033]根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的氣體分布器噴嘴特別適合用于沸騰床裝置、流化床裝置或移動(dòng)床裝置中。非常特別優(yōu)選的是用于沸騰床裝置中，特別是沸騰床反應(yīng)器。所述沸騰床反應(yīng)器例如用于制備苯胺、制備三聚氰胺、制備丙稀腈或使用迪肯法(Deacon process)由氯化氫制備氯。
[0034]根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)造的氣體分布器噴嘴的實(shí)例在如下描述中更加詳細(xì)地進(jìn)行說明并示于附圖中，其中:
[0035]圖1為具有浮體的氣體進(jìn)口的三維圖示。
[0036]圖2為浮體處于閉合位置時(shí)的氣體分布器噴嘴的截面圖示。
[0037]圖3示出了圖2所述的氣體分布器噴嘴，其中所述浮體處于打開位置。
[0038]圖1為具有浮體的氣體進(jìn)口的三維圖示。
[0039]氣體進(jìn)口I例如采用套筒3的形式。氣體(如箭頭5所示)從下方流入套筒3，其中為此，套筒3連接至例如輸氣管或?yàn)檩敋夤艿亩瞬?。套?優(yōu)選為豎直取向，其中氣體從下方流入套筒3并在套筒3的頂部處流出。
[0040]導(dǎo)向環(huán)7容納在套筒3中，其中導(dǎo)向環(huán)7通過輻條9固定在套筒3的內(nèi)壁11上。為此，可例如將輻條9焊接在套筒的內(nèi)壁11上或甚至將它們連接至環(huán)上，環(huán)的直徑對(duì)應(yīng)于套筒的內(nèi)徑，并使它們與環(huán)楔入套筒中。也可使用任意其他類型的可將導(dǎo)向環(huán)7固定至套筒3的緊固件。
[0041]如果將導(dǎo)向環(huán)7通過輻條9固定至套筒3的內(nèi)壁11上，則優(yōu)選提供至少三個(gè)輻條9來抵抗位移和彎曲而使導(dǎo)向環(huán)7穩(wěn)定。
[0042]浮體13被導(dǎo)向環(huán)7中的導(dǎo)桿15引導(dǎo)。在此處所示的實(shí)施方案中，浮體13采用的是具有實(shí)心尖端19的空心圓錐體17的形式。因?yàn)閷?shí)心尖端19的緣故，空心圓錐體17的重心向尖端19偏移。重心的進(jìn)一步偏移是由導(dǎo)桿15引起的。這確保了浮體13的重心低于氣流阻力的力作用點(diǎn)。由于重心的低位置，若浮體13開始傾斜，則其位置穩(wěn)定。這可防止浮體13堵塞。
[0043]為防止堵塞，如虛線所示，還可在導(dǎo)向環(huán)7的下方提供第二導(dǎo)向環(huán)23。
[0044]在導(dǎo)桿15上提供有引導(dǎo)擋塊21，例如以環(huán)的形式提供在導(dǎo)桿15上。其可例如螺接到導(dǎo)桿15上。當(dāng)氣體流動(dòng)時(shí)，引導(dǎo)擋塊21限制了浮體13的向上運(yùn)動(dòng)。以此方式，可防止如上文所述的浮體的上下振蕩。
[0045]當(dāng)操作時(shí)，浮體13被氣流5提升并因此使套筒3的上端打開。氣體可自由地流出套筒。一旦氣體速率降至低于給定的值或出現(xiàn)完全故障或出現(xiàn)壓力反轉(zhuǎn)，則浮體向下降落并?？吭谔淄?的上端。以此方式，使套筒3閉合，這意味著，當(dāng)用于將氣體供應(yīng)至沸騰床或移動(dòng)床時(shí)，可防止顆粒進(jìn)入套筒3。
[0046]圖2示出了浮體處于閉合位置時(shí)的氣體分布器噴嘴的截面圖示，而圖3示出了浮體處于打開位置時(shí)。
[0047]氣體分布器噴嘴25包含套筒3，其中在此處所示的實(shí)施方案中，所述套筒3具有較小內(nèi)徑的下部27和較大內(nèi)徑的上部29。如此處所示，在由下部27過渡至上部29的點(diǎn)上，提供限位擋件31，當(dāng)氣體分布器噴嘴25閉合時(shí)，浮體13?？坑谙尬粨跫?1上。在下部27中，形成導(dǎo)向環(huán)7，其中引導(dǎo)浮體13的導(dǎo)桿15。
[0048]為使氣體流動(dòng)，上部29的內(nèi)徑大于浮體13的最大直徑。
[0049]在此處所示的實(shí)施方案中，具有內(nèi)環(huán)35的頂蓋33螺接到套筒3上?？?7在內(nèi)環(huán)上形成，氣體可通過其流入頂蓋33和套筒3之間的間隙39。氣體通過孔41流出間隙39。此處頂蓋33的構(gòu)造方式也可為，流動(dòng)氣體通過的間隙形成于頂蓋33和底部43之間，其中安裝了氣體分布器噴嘴25。
[0050]在圖2所示的位置中，浮體13位于限位擋件31上并因此使氣體進(jìn)口I閉合。這防止了通過氣體分布器噴嘴25發(fā)生的反流，夾帶來自固體床的顆粒。一旦氣體速率不再足以提升浮體13，則氣體分布器噴嘴25自動(dòng)進(jìn)行閉合。
[0051]圖3示出了當(dāng)氣體流動(dòng)通過氣體分布器噴嘴25時(shí)浮體13的位置。流動(dòng)氣體將浮體13提升，直至導(dǎo)桿15上的引導(dǎo)擋塊21頂住導(dǎo)向環(huán)7而停止。這種上限防止了浮體13的振蕩并以此方式可降低氣體進(jìn)口 I的壓力波動(dòng)，這意味著氣流5保持均勻。
[0052]一旦氣體速率再次下降，浮體13向下回落到限位擋件31上并由此使氣體進(jìn)口 I閉入口 ο
[0053]附圖標(biāo)記列表
[0054]I氣體進(jìn)口
[0055]3 套筒
[0056]5 氣流
[0057]7導(dǎo)向環(huán)
[0058]9 輻條
[0059]11套筒3的內(nèi)壁
[0060]13 浮體[0061 ]15 導(dǎo)桿
[0062]17空心圓錐體
[0063]19實(shí)心尖端
[0064]21引導(dǎo)擋塊
[0065]23第二導(dǎo)向環(huán)[ΟΟ??]25氣體分布器噴嘴
[0067]27 下部
[0068]29 上部
[0069]31限位擋件
[0070]33 頂蓋
[0071]35 內(nèi)環(huán)
[0072]37內(nèi)環(huán)35中的孔
[0073]39 間隙
[0074]41 孔
[0075]43 底部
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體分布器噴嘴，其包含豎直向上取向的氣體進(jìn)口(I)和浮體(13)，在氣體速率降低至低于給定值時(shí)，氣體進(jìn)口(I)外面的出口孔可通過所述浮體(13)閉合，沒有氣體流動(dòng)或發(fā)生壓力反轉(zhuǎn)，其中所述浮體(13)的重心低于氣流的力作用點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分布器噴嘴，其中所述浮體(13)在面向氣體進(jìn)口(I)的一側(cè)上具有不斷變窄的直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體分布器噴嘴，其中所述浮體(13)在遠(yuǎn)離氣體進(jìn)口一側(cè)包含有空腔。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的氣體分布器噴嘴，其中所述浮體(13)為空心圓錐體(17)的形式，圓錐體(17)的尖端(19)為實(shí)心的。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的氣體分布器噴嘴，其中所述浮體(13)包含導(dǎo)桿(15)。6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的氣體分布器噴嘴，其中所述導(dǎo)桿(15)在空心圓錐體(17)的尖端(19)處形成。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的氣體分布器噴嘴，其中所述導(dǎo)桿(15)在導(dǎo)向環(huán)(7)中被引B寸ο8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣體分布器噴嘴，其中在導(dǎo)桿(15)上提供有引導(dǎo)擋塊(21)，該引導(dǎo)擋塊(21)在打開的狀態(tài)時(shí)頂住導(dǎo)向環(huán)(7)而使其停住。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的氣體分布器噴嘴，其中所述浮體(13)在套筒(3)中被引導(dǎo)，所述套筒(3)包含在閉合狀態(tài)時(shí)所述浮體(13)?？吭谄渖系南尬粨跫?31)并且在限位擋件(13)的上方具有大于浮體(13)的最大直徑的直徑。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的氣體分布器噴嘴，其中提供了包圍氣體進(jìn)口(1)、浮體(13)和套筒(3)的頂蓋(33)，所述頂蓋(33)具有在其周圍分布的孔(41)且在頂部是封閉的。11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的氣體分布器噴嘴，其中所述套筒(3)具有較小內(nèi)徑的下部(27)和較大內(nèi)徑的上部(29)，所述上部(29)具有朝向氣體進(jìn)口( I)減小的內(nèi)徑。12.—種反應(yīng)器，其包含固體床和至少一個(gè)用于將氣體進(jìn)料至固體床的根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的氣體分布器噴嘴(25)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的反應(yīng)器，其中所述固體床為沸騰床、流化床或移動(dòng)床。
【文檔編號(hào)】B01J4/00GK105960278SQ201480074836
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日
【發(fā)明人】D·加雷拉, K·巴克曼
【申請(qǐng)人】巴斯夫歐洲公司