专利名称：流态化水平循环组合反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提出了一种流态化水平循环组合反应装置。
背景技术：
目前，很多气体处理工艺中用到固体催化剂，在经过一段时间的运行后催 化剂会出现失活现象，使反应的转化率降低。为了解决催化剂的失活问题，可 以采用催化剂再生处理。因此，催化反应器和催化剂再生反应器，构成了这类 工艺所常用的一对孪生反应器组合，所用的催化剂则需要定期地从一个反应器 转送到另 一个反应器中进行处理。
另外，还有另一类工艺过程，是釆用吸附剂或吸收剂来对流体物质中间产 品进行纯化处理，或将流体介质中某种组分吸附分离或吸收脱除。无论是纯化 工艺还是通过吸收分离实现组分浓缩的生产工艺，也都需要通过另一个解吸反 应器把被吸附(或吸收)的物质重新释放出来成为可用的纯物质，同时对达到 饱和吸附的吸附剂进行解吸复活处理。因此，该吸收器和该解吸器也构成一对 孪生反应器组合，所用的吸附剂或吸收剂则需要定期地从一个反应器转送到另 一个反应器中进行处理。
对于一个完整的生产系统，有必要在这种孪生反应器组合的两个反应器之 间建立起所用固体物料的交换通道。
目前，通行的做法是定期地从上述的第一个反应器中卸出乏反应剂加载到 另一个反应器中进行处理，再把经过处理得到的恢复活性的反应剂送回到第一 个反应器中。其优点是系统简单。但是在每个加载一卸出周期里，由于反应剂 活性(催化剂活性或吸附剂的吸附性能或吸收剂的吸收性能)能够随着生产延
续时间的不断加长发生衰减，反应最终难以维持均蘅状态；其次，在更换固体物料的加载一卸出的时段，生产必须暂时中止，生产效率因此降低；再次，卸 出和加载过程本身，以及整个生产工艺的暂停和重新启动，也都增加了运行搡 作的复杂性和不安全风险。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种能够使上述这类固体物料 在两个反应器装置之间实现连续循环传递，使流态化反应器及流态化再生器能 够长期连续工作，性能稳定，并操作简单，安全可靠的流态化水平循环组合反 应装置。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的 一种流态化水 平循环组合反应装置，其包括有
壳体，所述壳体的下端与布风板抵接，所述壳体内部形成流化床料的容置 空间；
所述容置空间内设置有中间隔板，所述中间隔板上端及两侧分别与所述壳 体的内表面抵接，所述中间隔板的下端连接布风板，所述中间隔板将所述容置 空间分隔形成两个流态化反应空间，分别为流态化反应器及流态化再生器，所 述中间隔板在近所述布风板的下端处的两侧分别设置有孔口 ；
所述布风板上设置有使流化物料以一定的方向和流速通过所述孔口从而能 在所述两个流态化反应空间内循环流动的通风结构，所述通风结构包括通风孔 和/或水平式导向风帽，所述水平式导向风帽至少为两排并且呈单向循环设置；
所述流态化反应器及流态化再生器分别设置有位于所述布风板下方的进气 装置及位于所述壳体上部的出气口。
所述水平式导向风帽包括有进风端及出风端，所述进风端穿过布风板并与 进风装置相通，所述出风端突设在所述容置空间的下部，所述出风端统一按顺 时针或逆时针方向水平地朝向中间隔板上的孔口。
所述中间隔板的宽度与所述流态化反应器及所述流态化再生器垂直于所述 中间隔板方向的最大尺寸比例不小于2。所述孔口的宽度为所述中间隔板宽度的0.05-0.35倍，所述孔口的高度为所 述中间隔板宽度的0.3-1.2倍。
所述流态化反应器与所述流态化再生器的流化床层压力总体水平相近似。 所述流态化反应器或所述流态化再生器上还设置有补充物料加料口和卸出卩。
釆用上述技术方案后的有益效果是本实用新型的流态化水平循环组合反 应装置中的孔口设计和布风安排，能够推动颗粒穿过孔口在流态化反应器及流 态化再生器之间连续循环运动，以实现对气体介质特定的连续平稳的处理工艺， 避免定期分别向两个反应器更换固体颗粒物料的繁瑣操作，以及频繁启停系统 对生产造成的干扰和安全风险。且不仅能够应用于固体颗粒反应剂对气体进行 处理和用气体进行再生的工艺场合，还可应用到液体物料对气体进行处理和用 气体进行再生的工艺场合。
图l为本实用新型的流态化水平循环组合反应装置的立体结构示意图2为本实用新型中布风板与水平式导向风帽相互连接的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。 如图1所示，本实用新型的流态化水平循环组合反应装置包括有壳体l, 壳体1的下端与布风板3的周边抵接，壳体1内部形成流化床料的容置空间， 容置空间内设置有中间隔板2、中间隔板2下端与布风板3相抵接，中间隔板2 的上端及两侧分别与壳体1的内表面抵接，因此，中间隔板2将容置空间分隔 成两个流态化反应空间，分别为流态化反应器4及流态化再生器5，流态化反应 器4及流态化再生器5的形状可以为任意的曲面柱形，还可以为棱柱形或倒锥 形，并不以此为限。
流态化反应器4还包括有设置在其一侧布风板3下的进气装置(可以为进气风箱)和进气口 41以及在壳体l上部的出气口 42，流态化再生器5还包括有 设置在另一侧布风板3下的进气装置(可以为进气风箱)和进气口 51以及壳体 l上部的出气口52。在使用时，需要保证在布风板3上流态化反应器4与流态 化再生器5中流化床层压力的总体水平应相近似。壳体l在接近出气口 42与出 气口 52的上部可以适量向外扩大，以降低上部的流通速度。另外，流态化反应 器4或流态化再生器5在壳体1上还可以设置有补充物料加料口和卸出口 (图 中未示)。
中间隔板2在靠近布风板3 —端的两侧分别设置孔口.(如图示中的21，另 一侧未画出)，孔口 21的宽度为中间隔板2宽度的0.05-0.35倍，孔口 21的高度 为中间隔板2宽度的0.3-1.2倍。孔口 21能够连通流态化反应器4及流态化再生 器5,允许物料颗粒在流态化反应器4及流态化再生器5之间循环。
工作时，流化物料以一定的方向和流速通过孔口 21在流态化反应器4及流 态化再生器5之间循环流动，可以通过调整在孔口 21两边布风板3上的布风方 式和/或风量分配实现，这包括釆用相应的通风结构，所述通风结构可以包括有 非均匀风量分配的通风孔、水平式导向风帽、倾斜布风板等特殊的布风方式。 布风板3上的布风方式(包括采用水平式导向风帽32或风量不均匀分布)设置 的原则为造成在孔口 21两边的流化床层静压或动压的不相等，使得流化床料 得以穿越孔口21、在流态化反应器4及流态化再生器5之间循环运动，如图2 所示。布风板3上设置的通风结构，包括通风孔31和/或水平式导向风帽32， 水平式导向风帽32在所述孔口 21附近统一按顺时针或者逆时针方向设置，数 量至少为两排，用以在流态化反应器4与流态化再生器5之间输送处于流化状 态的反应剂颗粒状物料，实现物料在流态化反应器4及流态化再生器5之间的 循环。水平式导向风帽32还可以为其它形式，能够实现使流化物料以一定的方 向和流速通过孔口 21从而能在两个流态化反应空间内循环流动的结构即可。水 平式导向风帽32包括有进风端321及出风端322,如图2所示，进风端321穿 过布风板3与进风装置相通，出风端322突设在容置空间的下部，出风端322统一按顺时针或逆时针方向水平地朝向中间隔板2上的孔口 21。临近孔口 21的
水平式导向风帽32的进风端321设在其朝向孔口 21另一侧的布风板3下的进 气风箱中，图中未示出。布风板3上位于孔口 21处的水平式导向风帽32的出 风端322与中间隔板2垂直，这样，从出风端322喷出的气体介质能够有效推 动流化床料进入其正对着的相邻反应器中。而比较远离孔口 21的水平式导向风 帽32的出风端322与壳体1的内表面平行。
中间隔板2的宽度与流态化反应器4及流态化再生器5垂直于中间隔板2 方向的最大尺寸的比例不小于2，以利于所述流态化反应器4及所述流态化再生 器5中物料均衡地参与循环，能够防止远离中间隔板2的区域出现物料颗粒不 参与或者极少参与循环的死区，更好地实现物料循环。如果这一比例过小，可 以在所述流态化反应器4及所述流态化再生器5中设置垂直于所述中间隔板2 的导向隔板(图中未示)，其一端与中间隔板2相连，另一端与壳体l内壁的距 离略等于中间隔板2宽度的 一半。
本实用新型的流态化水平循环组合反应器应用对物料而言是一对正、逆反 应或过程的组合时，就可以实现对气体介质特定的连续平稳的处理工艺，避免 定期分别向两个反应器更换固体颗粒物料的繁瑣操作、因频繁启停系统对生产 的干扰和安全风险、以及在两次更换固体物料中间因颗粒特性变化对过程性能 乃至产品质量或产率的影响。
本实用新型的流态化水平循环组合反应装置，不仅能够应用于固体颗粒反 应剂对气体进行处理和用气体进行再生的工艺场合，还可应用到液体物料对气 体进行处理和用气体进行再生的工艺场合。
在应用固体物料的工艺场合，固体颗粒应该制成在0.01-25mm尺寸范围内， 并允许有一定筛分宽度范围，球形度系数大于0.4。颗粒尺寸应该和两个反应器 里的气体表观速度、水平式导向风帽32喷口流速等参数一起，分别按照反应和 再生工艺所要求的单位时间处理容积、停留时间、允许压降以及其它技术经济 指标，依据已知的流化床反应器工艺设计方法统一综合考虑选取。对于应用液体物料的工艺场合，要特别关注布风装置的设计，要防止液体 促进剂通过布风装置的泄漏流失。关于这些，气-液流化床反应器有关布风系统 设计的经验可以借鉴。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。
权利要求1、一种流态化水平循环组合反应装置，其特征在于，其包括有壳体，所述壳体的下端与布风板抵接，所述壳体内部形成流化床料的容置空间；所述容置空间内设置有中间隔板，所述中间隔板上端及两侧分别与所述壳体的内表面抵接，所述中间隔板的下端连接布风板，所述中间隔板将所述容置空间分隔形成两个流态化反应空间，分别为流态化反应器及流态化再生器，所述中间隔板在近所述布风板的下端处的两侧分别设置有孔口；所述布风板上设置有使流化物料以一定的方向和流速通过所述孔口从而能在所述两个流态化反应空间内循环流动的通风结构，所述通风结构包括通风孔和/或水平式导向风帽，所述水平式导向风帽至少为两排并且呈单向循环设置；所述流态化反应器及流态化再生器分别设置有位于所述布风板下方的进气装置及位于所述壳体上部的出气口。
2、 根据权利要求i所述的流态化水平循环组合反应装置，其特征在于，所 述水平式导向风帽包括有进风端及出风端，所述进风端穿过布风板并与进风装 置相通，所述出风端突设在所述容置空间的下部，所述出风端统一按顺时针或 逆时针方向水平地朝向中间隔板上的孔口。
3、 根据权利要求i所述的流态化水平循环组合反应装置，其特征在于，所 述中间隔板的宽度与所述流态化反应器及所述流态化再生器垂直于所述中间隔 板方向的最大尺寸比例不小于2。
4、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的流态化水平循环组合反应装 置，其特征在于，所述孔口的宽度为所述中间隔板宽度的0.05-0.35倍，所述孔 口的高度为所述中间隔板宽度的0.3-1.2倍。
5、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的流态化水平循环组合反应装 置，其特征在于，所述流态化反应器与所述流态化再生器的流化床层压力总体 水平相近似。
6、根据权利要求1至3中任一权利要求所述的流态化水平循环组合反应装 置，其特征在于，所述流态化反应器或所述流态化再生器上还设置有补充物料加料口和卸出口。
专利摘要本实用新型公开了一种流态化水平循环组合反应装置，其包括有壳体，壳体的下端与布风板抵接，壳体内部形成流化床料的容置空间；容置空间内设置有中间隔板，中间隔板上端及两侧分别与壳体的内表面抵接，中间隔板的下端连接布风板，中间隔板将容置空间分隔形成两个流态化反应空间，分别为流态化反应器及流态化再生器，中间隔板在近布风板的下端处的两侧分别设置有孔口；布风板上设置有通风结构，通风结构包括通风孔和/或水平式导向风帽，水平式导向风帽至少为两排并且呈单向循环设置；流态化反应器及流态化再生器分别设置有进气装置及出气口。物料能在两个反应器之间连续循环传递，使每个反应器能长期连续工作，性能稳定，操作简单，安全可靠。
文档编号B01J8/24GK201279453SQ20082012318
公开日2009年7月29日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者向哲愚, 丹 邸 申请人:丹 邸