专利名称：多功能气固流化床工艺评价系统的制作方法
技术领域：
多功能气固流化床工艺评价系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种流态化应用技术，尤其涉及一种多功能气固流化床工艺评价系统。
背景技术：
[0002]流态化技术已广泛应用到化工、石化、冶金、能源、材料、生化环保、制药等众多领域。然而，由于流化床反应器内两相流动结构的不均勻性和流域的多态性，使得不同领域的流化床工艺具有鲜明的特点。因此，流化床工艺在各个领域应用前，均需要对其进行评价， 即使在同一领域范围内，由于工艺条件的差异，也需要对相关工艺进行评价。[0003]现有技术中，流化床工艺评价系统的传统设计思路是根据工艺要求将流化床反应器固定为某一类型，相关的操作条件(如温度、压力、气体流量、固体颗粒质量流率等)被局限在非常窄的区间内，一旦工艺评价完成后，此工艺评价系统很难再用于评价其他工艺， 结果造成实验资源的严重浪费，研发成本大幅度增加，不利于企业的健康发展。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是提供一种多功能气固流化床工艺评价系统，该系统可以完成气固体系固定床、鼓泡床、湍动床和循环流化床等多种相关工艺的评价，设备投资少，易操作。[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的[0006]本实用新型的多功能气固流化床工艺评价系统，包括气体缓冲罐、蒸汽发生炉，所述气体缓冲罐的进口与原料气管路连接，所述蒸汽发生炉的进口通过计量泵与去离子水管路连接，所述气体缓冲罐的出口与所述蒸汽发生炉的出口汇合后与气体加热炉的进口连接，所述气体加热炉的出口与固定床反应器底部的进口连接，所述固定床反应器顶部的出口与流化床反应器下部的进口连接，所述流化床反应器的底部设有固体卸料口，所述流化床反应器的上部与真空进料管连接；[0007]所述流化床反应器顶部的出口与一级冷却器、一级气液分离器、一级储液罐依次连接，所述一级储液罐的底部设有一级电子秤；[0008]所述一级气液分离器的气体出口与二级冷却器、二级气液分离器、二级储液罐依次连接，所述二级储液罐的底部设有二级电子秤；[0009]所述二级气液分离器的气体出口连接有尾气表。[0010]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的多功能气固流化床工艺评价系统，由于包括气体缓冲罐和蒸汽发生炉两路气体进料，通过气体加热炉、固定床反应器进入流化床反应器与固体颗粒反应物发生反应。流化床反应器产生的气体产物在一级冷却器冷却后，进入一级气液分离器实现气液分离，分离的液体储存在一级储液罐内并由一级电子秤计量，一级气液分离器分离出来的气体再进入二级冷却器冷却到室温，然后进入二级气液分离器完成气液分离，分离的液体储存在二级储液罐内并由二级电子秤计量，二级气液分离器分离的尾气由尾气表计量，可以完成气固体系固定床、鼓泡床、湍动床和循环流化床等多种相关工艺的评价，设备投资少，易操作。
[0011]图1为本实用新型的多功能气固流化床工艺评价系统的结构示意图。[0012]图中1、气体缓冲罐，2、计量泵，3、蒸汽发生炉，4、气体加热炉，5、固定床反应器， 6、流化床反应器，7、一级冷却器，8、一级气液分离器，9、一级储液罐，10、一级电子秤，11、二级冷却器，12、二级气液分离器，13、二级储液罐，14、二级电子秤，15、尾气表。
具体实施方式
[0013]下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。[0014]本实用新型的多功能气固流化床工艺评价系统，其较佳的具体实施方式
如图1所示[0015]包括气体缓冲罐、蒸汽发生炉，所述气体缓冲罐的进口与原料气管路连接，所述蒸汽发生炉的进口通过计量泵与去离子水管路连接，所述气体缓冲罐的出口与所述蒸汽发生炉的出口汇合后与气体加热炉的进口连接，所述气体加热炉的出口与固定床反应器底部的进口连接，所述固定床反应器顶部的出口与流化床反应器下部的进口连接，所述流化床反应器的底部设有固体卸料口，所述流化床反应器的上部与真空进料管连接；[0016]所述流化床反应器顶部的出口与一级冷却器、一级气液分离器、一级储液罐依次连接，所述一级储液罐的底部设有一级电子秤；[0017]所述一级气液分离器的气体出口与二级冷却器、二级气液分离器、二级储液罐依次连接，所述二级储液罐的底部设有二级电子秤；[0018]所述二级气液分离器的气体出口连接有尾气表。[0019]所述固定床反应器外侧和所述流化床反应器外侧分别设有加热炉。[0020]所述一级储液罐和二级储液罐分别设有液体取样口 ；所述二级气液分离器的气体出口处设有气体取样口。[0021]本实用新型的多功能气固流化床工艺评价系统实现气固流化床工艺评价的方法， 包括工艺步骤[0022]A、通过两路气体进料，一路是压力< IOMPa的混合原料气，混合气体经过气体缓冲罐稳压后，在气体加热炉内加热到温度< 900°C，然后通过固定床反应器进入流化床反应器与固体颗粒反应物发生反应；另一路为水相进料，去离子水经计量泵计量并增压到压力 ^ 后，在蒸汽发生炉内转化为水蒸汽，然后在气体加热炉内加热到温度< 900°C，最后通过固定床反应器进入流化床反应器与固体颗粒反应物发生反应；[0023]所述两路气体进料方式同时使用或单独使用；[0024]B、所述流化床反应器产生的气体产物在一级冷却器冷却后，进入一级气液分离器实现气液分离，分离的液体储存在一级储液罐内，一级储液罐的液体量由一级电子秤计量， 一级气液分离器分离出来的气体再进入二级冷却器冷却到室温，然后进入二级气液分离器完成气液分离，分离的液体储存在二级储液罐内，二级储液罐的液体量由二级电子秤计量， 二级气液分离器分离的尾气由尾气表计量。[0025]所述步骤A中，所述固定床反应器内装填催化剂使用或空床使用；[0026]所述流化床反应器可以在固定床、鼓泡床、湍动床或循环流化床条件下操作；[0027]所述固体颗粒可以采用真空负压方式进料，粒度< 10mm。[0028]所述步骤B中，所述一级冷却器的冷却介质可以为冷工艺气体，所述二级冷却器的冷却介质可以为室温软化水。[0029]具体实施例[0030]再参见图1，以粉煤流化床气化工艺评价系统为例，煤粉通过真空负压方式加载到流化床反应器6内，流化床反应器6在循环流化床条件下操作。气化介质选择氧气和水蒸汽，压力为4MPa的氧气先进入气体缓冲罐1稳压，去离子水经计量泵2计量并增压到压力为后，在蒸汽发生炉3内转化为水蒸汽，蒸汽发生炉3产生的水蒸汽与来自气体缓冲罐1的氧气混合后，一起进入气体加热炉4内加热到900°C，最后通过空载固定床反应器5 进入流化床反应器6内与煤粉发生气化反应；流化床反应器6产生的气化煤气先在一级冷却器7冷却后，进入一级气液分离器8实现气液分离，分离的液体储存在一级储液罐9内， 一级储液罐9的液体量由一级电子秤10计量，一级气液分离器8分离出来的气体再进入二级冷却器11冷却到室温，然后进入二级气液分离器12完成气液分离，分离的液体储存在二级储液罐13内，二级储液罐13的液体量由二级电子秤14计量，二级气液分离器13分离的煤气由尾气表15计量。[0031]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种多功能气固流化床工艺评价系统，其特征在于，包括气体缓冲罐、蒸汽发生炉， 所述气体缓冲罐的进口与原料气管路连接，所述蒸汽发生炉的进口通过计量泵与去离子水管路连接，所述气体缓冲罐的出口与所述蒸汽发生炉的出口汇合后与气体加热炉的进口连接，所述气体加热炉的出口与固定床反应器底部的进口连接，所述固定床反应器顶部的出口与流化床反应器下部的进口连接，所述流化床反应器的底部设有固体卸料口，所述流化床反应器的上部与真空进料管连接；所述流化床反应器顶部的出口与一级冷却器、一级气液分离器、一级储液罐依次连接， 所述一级储液罐的底部设有一级电子秤；所述一级气液分离器的气体出口与二级冷却器、二级气液分离器、二级储液罐依次连接，所述二级储液罐的底部设有二级电子秤；所述二级气液分离器的气体出口连接有尾气表。
2.根据权利要求1所述的多功能气固流化床工艺评价系统，其特征在于，所述固定床反应器外侧和所述流化床反应器外侧分别设有加热炉。
3.根据权利要求2所述的多功能气固流化床工艺评价系统，其特征在于，所述一级储液罐和二级储液罐分别设有液体取样口 ；所述二级气液分离器的气体出口处设有气体取样
专利摘要本实用新型公开了一种多功能气固流化床工艺评价系统，包括气体缓冲罐和蒸汽发生炉两路气体进料，通过气体加热炉、固定床反应器进入流化床反应器与固体颗粒反应物发生反应。流化床反应器产生的气体产物在一级冷却器冷却后，进入一级气液分离器实现气液分离，分离的液体储存在一级储液罐内并由一级电子秤计量，一级气液分离器分离出来的气体再进入二级冷却器冷却到室温，然后进入二级气液分离器完成气液分离，分离的液体储存在二级储液罐内并由二级电子秤计量，二级气液分离器分离的尾气由尾气表计量。该系统可以完成气固体系固定床、鼓泡床、湍动床和循环流化床等多种相关工艺的评价，设备投资少，易操作。
文档编号B01J8/14GK202238011SQ20112035990
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者吴道洪, 王其成 申请人:北京神雾环境能源科技集团股份有限公司