专利名称：通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种提高提升管内颗粒内循环的方法，具体为一种通过回送风与 提升管出口约束结构相结合实现强化颗粒内部循环的方法。本发明也涉及一种能提高提升 管内颗粒内循环的提升管。
背景技术：
气固流态化反应已经成为过程工业反应与分离设备的主流，在工业生产中占有极 为重要的地位。世家各大石油化工企业目前普遍采用的是流态化催化裂化装置，以及各大 火力发电企业普遍采用大型循环流化床锅炉，循环流化床烟气过六技术、都是流态化技术 杰出的应用范例。提升管是流态化反应器的普遍称呼。提高提升管内颗粒的内部循环效果，一直是 行业内持续研发的课题。以往的措施多是采用增加内部构件、改变塔体结构实现的，这些方 法多数存在磨损、不适合含湿量高、粘性大的物料等问题。颗粒的内循环强化技术，一直是 多相流技术领域研究的热点和难点问题。现有的提升管在使用时，在约束结构的作用下沿 塔体壁面回落入塔内的颗粒，在塔体内的下行深度有限，很快就又被向上流动的气流带到 塔顶，循环效果较差。因此说，现有的提升管在使用时存在颗粒在提升管内停留时间短、造 成提升管颗粒的内部循环效果较差，为了延长颗粒在提升管内停留时间不得不加长提升管 的有效工作长度，使提升管的工作体积增大，造成不必要的浪费等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能延长颗粒在提升管内停留时间、改善提升管内颗粒 的内部循环效果的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的装置及方法。本发明的目的是这样实现的本发明的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的装置包括提升管，所述提升 管的顶部为约束结构，所述提升管的侧壁上设有风机出口，在提升管的顶部侧壁上设有一 个与约束结构相通的回送风口，回送风口位于风机出口的上方且回送风口与风机出口位于 提升管的同一侧，在提升管内设置有用于回流颗粒下行的管道或隔板，且所述用于回流颗 粒下行的管道或隔板与回送风口相对设置。本发明的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的方法，选用的通过塔顶回送 风提高提升管内颗粒内循环的装置包括提升管，提升管的顶部为约束结构，提升管的侧壁 上设有风机出口，在提升管的顶部侧壁上设有一个与约束结构相通的回送风口，回送风口 位于风机出口的上方且回送风口与风机出口位于提升管的同一侧，在提升管内设置有用于 回流颗粒下行的管道或隔板，且所述用于回流颗粒下行的管道或隔板与回送风口相对设 置；在提升管的顶部的约束结构处水平引入回送风，回送风气流将提升管顶部依靠约束结 构分离的颗粒向下携带，经用于回流颗粒下行的管道或隔板送入提升管底部。所述水平引入回送风是将提升管系统风机出口气体引送到提升管顶部。
所述水平引入回送风是采用一小型风机或直接利用现场气力输送高压空气提供 风源。最好控制回送风的风速为10-15m/S。本发明解决了现有的提升管在使用时存在颗粒在提升管内停留时间短、造成提升 管颗粒的内部循环效果较差以及为了延长颗粒在提升管内停留时间不得不增加提升管的 高度等问题。本发明的技术要点为将提升管反应器系统风机出口气体部分引入回送到提升管 出口顶部；在提升管出口相反侧设置下行流通通道；依靠提升管顶部约束结构的气固分离 作用和回送风的气力输送作用将顶部颗粒回送到提升管下部，实现了提升管内颗粒的强化 内部循环。本发明的有益效果是本发明方法利用回送风以及在在提升管出口相反侧设置下行流通通道的方式来 提高提升管内颗粒内循环效果，依靠提升管顶部约束结构的气固分离作用和回送风的气力 输送作用将顶部颗粒回送到提升管下部，实现了提升管内颗粒的强化内部循环。本方法可 以增加提升管内颗粒浓度5-10%，增加了颗粒停留时间(相当于降低了提升管的高度)，进 而增强提升管颗粒的内部循环效果。在相同反应参数条件下，可适当降低提升管的高度。 降低提升管的高度，等于降低了设备投资费用，同时由于气体流程的缩短，可以明显降低系 统流动阻力，进而实现运行电耗的节约。仅以10m/S的气体流速计算，每降低提升管高度1 米，约可节约实现10 所有的阻力损失，运行节能比例约0. 03%本发明通过风送颗粒实现颗粒的强化内部循环，可以适应于一定含湿量的颗粒实 现稳定循环；本发明有效利用了顶部约束结构分离作用，而且提升管系统阻力增加不明显， 无明显能耗增加。本发明可应用于化工、粮食干燥、烟气污染物质量领域领域。
图1是提升管的原理示意图；图2是图1的A-A剖视图(塔体顶部约束结构内颗粒相流动示意图)；图3是本发明的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的装置的结构及其工 作原理示意图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细的描述具体实施方式
一如图3所示，本实施方式所述的通过塔顶回送风提高提升管内 颗粒内循环的方法的具体实现过程为步骤一、在提升管1的顶部的约束结构1-1处水平引 入回送风，且回送风与提升管1风机出口 1-2同侧，并控制回送风的风速为3-18m/s ；步骤 二、在提升管1内设置一个用于回流颗粒下行的管道或隔板2 ；步骤三、利用该回送风气流 将提升管1顶部依靠约束结构1-1分离的颗粒向下携带，经用于回流颗粒下行的管道或隔 板2送入提升管1底部。
具体实施方式
二 本实施方式在步骤一中，水平引入回送风的方式为将提升管 系统风机出口气体引送到提升管顶部。回送风将顶部约束结构颗粒直接吹送至下行结构，可以实现低能耗条件下的颗粒塔内回送。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式在步骤一中，水平引入回送风的方式为采用一小 型风机或直接利用现场气力输送高压空气，提供该风量。回送风将顶部约束结构颗粒直接 吹送至下行结构，可以实现低能耗条件下的颗粒塔内回送。其它组成及连接关系与具体实 施方式一相同。
具体实施方式
四如图1所示，本实施方式在步骤一中，控制回送风的风速为 5-15m/s。回送风将顶部约束结构颗粒直接吹送至下行结构，可以实现低能耗条件下的颗粒 塔内回送。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五如图3所示，本实施方式所述的实现上述方法的专用装置包括 提升管1，所述提升管1的顶部为约束结构1-1，所述提升管1的侧壁上设有风机出口 1-2， 在提升管1的顶部侧壁上设有一个与约束结构1-1相通的回送风口 1-3，回送风口 1-3位 于风机出口 1-2的上方且回送风口 1-3与风机出口 1-2位于提升管1的同一侧，在提升管 1内设置有用于回流颗粒下行的管道或隔板2，且所述用于回流颗粒下行的管道或隔板2与 回送风口 1-3相对设置。本发明所述装置结构简单，易于实现。本发明原理分析如下现有技术中的提升管顶部流动情况如下气流到顶部出口后沿水平出口流出，部 分颗粒继续保持向上运动势头，碰到顶部玻璃板后开始向塔体四壁成花瓣型扩散，如图1， 出口侧的颗粒被水平气流带走，其它3面的颗粒沿塔体壁面回落入塔内，但是其下行深度 有限，很快就又被带到塔顶。本发明将提升管系统风机出口气体引送到提升管顶部，(也可增加一小型风机或 直接利用现场气力输送高压空气，提供该风量)，在风速在3-18m/s条件下，沿提升管顶部 由出口侧向出口相反侧水平送入。利用该气流将提升管顶部依靠约束结构分离的颗粒携 带，经下行管道(用于回流颗粒下行的管道或隔板幻送入提升管底部，进而增强提升管颗 粒的内部循环效果。顶部循环气体流量与塔体直径直接有关计算方法如下式
权利要求
1.一种通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的装置，包括提升管，其特征是所 述提升管的顶部为约束结构，所述提升管的侧壁上设有风机出口，在提升管的顶部侧壁上 设有一个与约束结构相通的回送风口，回送风口位于风机出口的上方且回送风口与风机出 口位于提升管的同一侧，在提升管内设置有用于回流颗粒下行的管道或隔板，且所述用于 回流颗粒下行的管道或隔板与回送风口相对设置。
2.一种通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的方法，其特征是选用的通过塔顶 回送风提高提升管内颗粒内循环的装置包括提升管，提升管的顶部为约束结构，提升管的 侧壁上设有风机出口，在提升管的顶部侧壁上设有一个与约束结构相通的回送风口，回送 风口位于风机出口的上方且回送风口与风机出口位于提升管的同一侧，在提升管内设置有 用于回流颗粒下行的管道或隔板，且所述用于回流颗粒下行的管道或隔板与回送风口相对 设置；在提升管的顶部的约束结构处水平引入回送风，回送风气流将提升管顶部依靠约束 结构分离的颗粒向下携带，经用于回流颗粒下行的管道或隔板送入提升管底部。
3.根据权利要求2所述的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的方法，其特征 是所述水平引入回送风是将提升管系统风机出口气体引送到提升管顶部。
4.根据权利要求2所述的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的方法，其特征 是所述水平引入回送风是采用一小型风机或直接利用现场气力输送高压空气提供风源。
5.根据权利要求2、3或4所述的通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的方法，其 特征是控制回送风的风速为10-15m/s。
全文摘要
本发明提供的是一种通过塔顶回送风提高提升管内颗粒内循环的装置及方法。装置包括提升管，提升管的顶部为约束结构，提升管的侧壁上设有风机出口，在提升管的顶部侧壁上设有一个与约束结构相通的回送风口，回送风口位于风机出口的上方且回送风口与风机出口位于提升管的同一侧，在提升管内设置有用于回流颗粒下行的管道或隔板。在提升管的顶部的约束结构处水平引入回送风，回送风气流将提升管顶部依靠约束结构分离的颗粒向下携带，经用于回流颗粒下行的管道或隔板送入提升管底部。本发明有效利用了顶部约束结构分离作用，而且提升管系统阻力增加不明显，无明显能耗增加。可应用于化工、粮食干燥、烟气污染物质量领域领域。
文档编号B01J8/22GK102078782SQ20101059845
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者孙巧群, 张小彬, 朱卫兵 申请人:哈尔滨工程大学