专利名称：低温沸腾氯化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及低温沸腾氯化炉。
背景技术：
现有的低温沸腾氯化炉包括炉体，该炉体的上部设置有固体物料入口和气体出 口，所述炉体的下部设置有渣料出口和气体物料入口。固体物料(例如碳化渣)从固体物 料入口加入到炉体内部，反应气体(例如氯气和氮气)通过气体物料入口加入到炉体内部。 固体物料在反应气体的流化作用下呈流化态并与反应气体反应。通常，炉体为筒状，炉体内部为上下连通的整体腔室。由于固体物料如碳化渣的密 度较大(2. 0 2. 2t/m3)，并且床层较高，因而导致物料在炉体内部的分布不均，使得扩散阻 力过大并容易在床层中形成大气泡，进而导致炉体内部局部压力过大、炉体震动剧烈、物料 在炉体内反应区域停留时间分布不均、以及反应效率和加料时的推动力下降等等。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是避免炉体内物料分布不均。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种该低温沸腾氯化炉包括炉体，该炉体 的上部设置有固体物料入口和气体出口，所述炉体的下部设置有渣料出口和气体物料入 口，其中，在所述炉体内水平设置有至少一个隔板将所述炉体的内部分隔成多个流化空间， 该隔板上设置有延伸穿过所述隔板的溢流管和多个通孔。优选地，所述隔板为多个并沿所述炉体的高度间隔分布。更优选地，相邻的两个所 述隔板之间的距离相同。另外，优选地，相邻的两个所述隔板之间的距离为所述炉体的高度的1/10-1/6。另外，优选地，每个所述隔板上设置有一个所述溢流管，所述溢流管设置在所述隔 板的边缘。更优选地，相邻的两个所述隔板的所述溢流管分别设置在两个所述隔板的相反 的边缘。另外，优选地，所述溢流管包括上部开口和下部开口，所述上部开口大于所述下部 开口。更优选地，所述上部开口位于所述隔板上方0. 1-0. 25m;所述下部开口延伸至距离相 邻的所述隔板或所述炉体底部0. 1-0. 25m。另外，优选地，所述通孔设置在远离所述溢流管的位置上。更优选地，所述通孔设 置在所述隔板的中部。另外，优选地，所述通孔的直径小于所述固体物料的粒径。通过本实用新型的上述技术方案，所述隔板可以将所述炉体内部分隔成多个区 域，从而在每个区域形成单独的床层。因而一方面使炉体内的固体物料和气体物料在各床 层均勻分布，另一方面形成了高度较小的单独的床层，便于控制床层的流化状态。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实 用新型的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附 图中图1是说明本实用新型的低温沸腾氯化炉的一种实施方式的结构示意图。附图标记说明1 炉体5:锥形封头8:氮气进气管A 加料区
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处 所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。本实用新型的低温沸腾氯化炉包括炉体1，该炉体1的上部设置有固体物料入口 和气体出口，所述炉体的下部设置有渣料出口和气体物料入口，其中，在所述炉体1内水平 设置有至少一个隔板2将所述炉体1的内部分隔成多个流化空间，该隔板2上设置有延伸 穿过所述隔板2的溢流管3和多个通孔。如图1所示，可以通过连接于固体物料入口的进料管6向炉体1内输送固体物料， 反应后的渣料通过连接于渣料出口的排渣管排出；另外，可以通过连接于气体物料入口的 进气管(例如氯气进气管8和氮气进气管9)向炉体1内输送气体物料，反应后的气体通过 连接于气体出口的排气管10排放。在炉体1内可以通过隔板2在炉体1内分隔成多个流化空间，以在各流化空间内 形成不同状态的床层。其中，由上向下运动的固体物料通过所述溢流管3从上部的床层输 送到下部的床层，由下向上输送的气体物料通过所述隔板2上的通孔从下部床层中输送到 上部床层中。通过使用本实用新型的低温沸腾氯化炉，不仅能够在隔板2上方形成均勻的 床层，还使得各床层的厚度总和大于现有技术的单独的床层的厚度，从而提高了生产效率。另外，隔板2使得炉体1内的气体均勻分布在各床层中，避免了在床层内形成大气 泡的可能，从而降低了固体物料的扩散阻力并减小了因气泡爆裂引起的炉体振动强度。此 外，由于固体物料仅通过溢流管3输送，气体物料仅通过通孔输送，因而抑制了因固体物料 和气体物料因输送方向相反(上下相反)导致的逆向输送(即部分固体物料受气体物料的 影响向上运动而部分气体物料受固体物料的影响向下运动)。形成在每个隔板2上方的床层包括位于固体物料浓度较高的浓相区和固体物料 浓度较低的稀相区。因固体物料的重力作用，浓相区位于稀相区下方。优选地，可以使溢流 管3的一端设置在隔板2上方的浓相区内，并使溢流管3的另一端设置在该隔板2下方的 另一床层的稀相区内，从而便于固体物料通过溢流管3输送到下方的床层中。优选地，所述隔板2为多个并贯穿所述炉体1内部，从而在炉体1内形成多个区域 和相应的床层，该多个区域可以划分为四个功能区，即加料区A、加热区B、反应区C和排渣 区D。根据不同的炉体尺寸，可以设置不同数量的隔板2，并将不同数量的区域作为加热区B
2:隔板 3:溢流管 4:椭圆形封头 6 进料管 7 氯气进气管 9 排气管
B 加热区 C :反应区 D 排渣区和反应区C。例如，在如图1所示的实施方式，隔板2为6个，并在炉体1内形成6个区域。 该6个区域从上向下依次包括加料区A、两个加热区B、两个反应区C和排渣区D。其中，可 以在排渣区D设置单独的排渣管，以将料渣排放到炉体1外部，但优选使用设置在最下方的 隔板2上的溢流管3作为排渣管，从而简化结构。另外，可以使相邻的两个所述隔板2之间的距离相同，从而通过隔板2形成尺寸相 同的区域，以便操作并且调整功能区包括的区域数量。根据炉体1的总体高度以及不同的工艺条件和参数，可以使由隔板2形成的区域 具有不同的高度，即，使用适当数量的隔板2形成适当数量的区域和床层。优选地，相邻的 两个所述隔板2之间的距离为所述炉体1的高度的1/10-1/6。为了不干扰各个床层的流化，可以使每个所述隔板2上设置有一个所述溢流管3， 所述溢流管3设置在所述隔板2的边缘。由于固体物料和气体物料通过溢流管3和通孔在 相邻的床层之间运动以进行物料输送，因而每个床层在水平方向具有压差。优选地，相邻的 两个所述隔板2的所述溢流管3分别设置在两个所述隔板2的相反的边缘。换言之，相邻的 两个隔板2中，上部隔板2的溢流管3和下部隔板2的溢流管3分别位于水平方向的两侧。 上部床层中的固体物料通过上部的溢流管3输送到下部床层的一侧，下部床层中的固体物 料从另一侧通过下部的溢流管3输送到更下方的床层或作为料渣排放到炉体1外。因而可 以有效地增大每个床层在水平方向的压差，从而促进固体物料的运动并加快反应速率。如上所述，每个床层的水平方向具有横向压差，因而相邻的床层之间也具有压差， 从而上部床层中的固体物料能够以所需的速度运动到下部床层中。优选地，所述溢流管3 包括上部开口和下部开口，所述上部开口大于所述下部开口，从而能够增大上部床层和下 部床层之间的压差，加速固体物料的运动。具体地，如图1所示，溢流管3可以形成为包括锥 筒部和直筒部，直筒部的管径与锥筒部的最小管径匹配，并且锥筒部位于相应的隔板2的 上方，直筒部穿过隔板2延伸到隔板2下方。另外，直筒部和锥筒部可以通过各种适当的方 式例如螺接、焊接或粘接等方式实现固定连接。更优选地，所述上部开口位于所述隔板2上方0. 1-0. 25m;所述下部开口延伸至 距离相邻的所述隔板2或所述炉体1底部0. 1-0. 25m。通过这种布置一方面，对于相邻 两隔板2形成的床层之间输送固体物料的溢流管3来说，其上部开口和下部开口分别位于 相邻两隔板2上方0. 1-0. 25m，可以使得上部开口和下部开口位于相邻的床层的浓相区， 以在相邻的浓相区之间进行固体物料的输送；另一方面，如上所述，安装在最下层的隔板 2上的溢流管3可以用作排渣管，因而该溢流管3的下部开口可以延伸到距离炉体1底部 0. 1-0. 25mm的位置，并可以设置为正对排渣口。可选择地，也可以将该溢流管3的下部开口 延伸穿过排渣口，直接将渣料排放到炉体1外部，如图1所示。由于气体物料通过隔板2上的通孔在相邻的床层中与固体物料以相反的方向(上 下相反)运动以进行输送，为了避免气体物料与固体物料的输送相互干涉，优选地，所述通 孔设置在远离所述溢流管3的位置上。更优选地，所述通孔设置在所述隔板2的中部，从而 便于在床层中部进行充分流化，进而有利于床层中的固体物料在流化作用下横向扩散，即 促进了固体物料的横向运动。另外，可以使所述通孔的直径小于所述固体物料的粒径，从而避免因固体物料堵 塞通孔而导致气体物料运动不畅，继而影响流化状态和反应效率。[0035]在本实用新型的优选实施方式中，如图1所示，所述炉体1的顶部设置有椭圆形封 头4，以避免固体物料在最上方的床层中部集中，从而便于固体物料迅速扩散并通过溢流管 3输送到下方的床层中；所述炉体1的底部设置有朝向所述炉体内部渐缩的锥形封头5，以 使气体物料在最下方的隔板2下方集中，因而便于气体物料以较大流速和流量迅速进入床层中。需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，可以通过任 何合适的方式进行任意组合，其同样落入本实用新型所公开的范围之内。另外，本实用新型 的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同 样应当视为本实用新型所公开的内容。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技 术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.低温沸腾氯化炉，该低温沸腾氯化炉包括炉体(1)，该炉体(1)的上部设置有固体物 料入口和气体出口，所述炉体的下部设置有渣料出口和气体物料入口，其特征在于，在所述 炉体(1)内水平设置有至少一个隔板(2)将所述炉体(1)的内部分隔成多个流化空间，该 隔板( 上设置有延伸穿过所述隔板O)的溢流管( 和多个通孔。
2.根据权利要求1所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述隔板(2)为多个并沿所述 炉体(1)的高度间隔分布。
3.根据权利要求2所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，相邻的两个所述隔板⑵之间 的距离相同。
4.根据权利要求2所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，相邻的两个所述隔板⑵之间 的距离为所述炉体(1)的高度的1/10-1/6。
5.根据权利要求2所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，每个所述隔板( 上设置有一 个所述溢流管(3)，所述溢流管C3)设置在所述隔板O)的边缘。
6.根据权利要求5所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，相邻的两个所述隔板( 的所 述溢流管( 分别设置在两个所述隔板O)的相反的边缘。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述溢流管(3) 包括上部开口和下部开口，所述上部开口大于所述下部开口。
8.根据权利要求7所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述上部开口位于所述隔板 (2)上方0. 1-0. 25m;所述下部开口延伸至距离相邻的所述隔板(2)或所述炉体(1)底部 0. 1-0. 25m0
9.根据权利要求1-6中任意一项所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述通孔设置 在远离所述溢流管(3)的位置上。
10.根据权利要求9所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述通孔设置在所述隔板 (2)的中部。
11.根据权利要求1-6中任意一项所述的低温沸腾氯化炉，其特征在于，所述通孔的直 径小于所述固体物料的粒径。
专利摘要本实用新型提供一种低温沸腾氯化炉，该低温沸腾氯化炉包括炉体(1)，该炉体(1)的上部设置有固体物料入口和气体出口，所述炉体的下部设置有渣料出口和气体物料入口，其中，在所述炉体(1)内水平设置有至少一个隔板(2)将所述炉体(1)的内部分隔成多个流化空间，该隔板(2)上设置有延伸穿过所述隔板(2)的溢流管(3)和多个通孔。通过本实用新型的上述技术方案，所述隔板可以将所述炉体内部分隔成多个区域，从而在每个区域形成单独的床层。因而一方面使炉体内的固体物料和气体物料在各床层均匀分布，另一方面形成了高度较小的单独的床层，便于控制床层的流化状态。
文档编号B01J8/26GK201912927SQ20102061159
公开日2011年8月3日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者刘森林, 李哲, 杨仰军, 杨文 , 程世华, 陆平 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司, 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司