一种流化床类气固悬浮反应装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种流化床类气固悬浮反应装置，该流化床类气固悬浮反应装置设有设置在所述反应器管道上的光电检测传感器；所述反应器管道由陶瓷直管与陶瓷U型管以蜿蜒迂回、首尾相连的方式，并通过耐高温无机粘接剂连接而成，同时所述反应器管道设置有进气管、进料管及出料管。本实用新型可灵活调节反应气氛，利用光电检测传感器配合计算机精确检测物料在反应器管道中的停留时间，并进一步获得被测物的反应动力学特性。
【专利说明】一种流化床类气固悬浮反应装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化学反应装置【技术领域】，尤其涉及一种流化床类气固悬浮反应装置。
【背景技术】
[0002]在很多工业生产工艺中，如沸腾炉内矿石的焙烧与分解，分解炉内水泥生料的分解和煤粉的燃烧等，这些物料的高温工艺过程都属于高温悬浮气固反应的范畴，气固悬浮反应器的设计和操作应以物料的气固反应动力学作为理论依据，气固反应动力学主要是指固体物料的反应速率与气固间的物理传递过程及温度、气相反应物浓度和反应时间等反应条件之间的定量关系；现有的气固反应动力学装置大多是静态，物料处于堆积状态，如热天平，差热仪等，这些装置并不能很好地反映工业生产中气固两相的接触状态，更不能反映出固相外部的传热与传质条件对气固两相反应的影响规律。
[0003]在高温气固悬浮反应动力学装置方面，有研究设计者设计了气固反应装置并开展了气固反应分解动力学方面的研究，但这些装置的原理及测试手段还有某些方面的欠缺，如没有相应的气体分析仪器或者不能够灵活地调节气氛和气固接触时间，没有较好的气体预热器，对物料停留时间的检测不精确，其应用范围受到一定的限制，为此设计一种既能够方便调节气氛，实现在可控气氛中进行气固反应，又可以灵活控制和检测气固接触时间，以及准确检测出反应有关的参数，进行高温气固悬浮反应动力学试验的装置是有意义的。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种流化床类气固悬浮反应装置，旨在解决现有的气固反应动力学装置大多是静态，物料处于堆积状态，不能很好地反映工业生产中气固两相的接触状态，更不能反映出固相外部的传热与传质条件对气固两相反应的影响规律的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的，一种流化床类气固悬浮反应装置，该流化床类气固悬浮反应装置设有设置在所述反应器管道上的光电检测传感器；所述反应器管道由陶瓷直管与陶瓷U型管以蜿蜒迂回、首尾相连的方式，并通过耐高温无机粘接剂连接而成，同时所述反应器管道设置有进气管、进料管及出料管。
[0006]进一步，所述反应器管道的进料管上以串联的方式设置有两个进料阀门。
[0007]进一步，所述陶瓷直管与陶瓷U型管采用耐高温陶瓷制成。
[0008]进一步，所述反应器管道的进气管上设置有气体流量计及进气阀门。
[0009]进一步，所述光电检测传感器由光电兀件固定座、耐热氟胶垫圈和光学视窗组成，所述光学视窗设置在所述光电元件固定座上，所述光电元件固定座通过所述耐热氟胶垫圈安装在所述反应器管道上。
[0010]进一步，所述进料管与进气管之间设置有气体预热管道。
[0011]本实用新型提供的流化床类气固悬浮反应装置，光电检测传感器设置在反应器管道上，用于采集物料反应时间信号，并输出所采集的物料反应时间信号，计算机接收光电检测传感器输出的物料反应时间信号，获得物料反应时间，在获得物料停留时间数据后，结合物料的类型、粒度、反应温度、反应时间及气氛种类参数，获得物料的反应动力学特性的；反应器管道中的陶瓷直管与陶瓷U型管以蜿蜒首尾相接的方式连接起来，通过控制通入反应器管道中气氛气流的流速来控制物料在反应器管道中的停留时间，可灵活调节反应气氛，利用光电检测传感器配合计算机精确检测物料在反应器管道中的停留时间，在获得停留时间数据后，结合物料的反应温度及气氛等参数，获得被测物的反应动力学特性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例提供的流化床类气固悬浮反应装置的结构示意图；
[0013]图中:1、反应器管道；11、陶瓷直管；111、进气管；112、进料管；113、出料管；114、进料阀门；12、陶瓷U型管；2、光电检测传感器；
[0014]图2是本实用新型实施例提供的计算机获取动力学特性的流程图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]图1示出了本实用新型实施例提供的流化床类气固悬浮反应装置的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0017]该流化床类气固悬浮反应装置包括:
[0018]反应器管道I和光电检测传感器2 ；
[0019]设置在反应器管道I上，用于采集物料反应时间信号，并对所采集的物料反应时间信号进行输出的光电检测传感器2。
[0020]在本实用新型实施例中，反应器管道I由陶瓷直管11与陶瓷U型管12以蜿蜒迂回、首尾相连的方式，并通过耐高温无机粘接剂连接而成，同时反应器管道I设置有进气管111、进料管112及出料管113。
[0021]在本实用新型实施例中，反应器管道I的进料管112上以串联的方式设置有两个进料阀门114。
[0022]在本实用新型实施例中，陶瓷直管11与陶瓷U型管12采用耐高温陶瓷制成。
[0023]在本实用新型实施例中，反应器管道I的进气管111上设置有气体流量计及进气阀门。
[0024]在本实用新型实施例中，光电检测传感器2由光电元件固定座、耐热氟胶垫圈和光学视窗组成，光学视窗设置在光电元件固定座上，光电元件固定座通过耐热氟胶垫圈安装在反应器管道I上。
[0025]在本实用新型实施例中，进料管112与进气管111之间设置有气体预热管道。
[0026]在本实用新型实施例中，流化床类气固悬浮反应装置还包括与光电检测传感器2相连接，用于接收光电检测传感器2输出的物料反应时间信号，获得物料反应时间，在获得物料停留时间数据后，结合物料的类型、粒度、反应温度、反应时间及气氛种类参数，获得物料的反应动力学特性的计算机(该功能的计算机为市售计算机，安装的软件为现有的软件)。
[0027]下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
[0028]对物料进行高温气固反应动力学特性进行试验，该装置采用耐高温的陶瓷直管11与陶瓷U型管12作为反应器管道I的主体；为了能够方便地调节气固接触时间，采取将该装置的陶瓷直管11与陶瓷U型管12以蜿蜒迂回、首尾相连的方式进行连接，通气后，力口入物料，物料在反应器管道I内悬浮于气流中，并以气力输送的方式向管尾运动；为了达到能够宽泛地控制物料停留时间的目的，可通过调节进入反应器管道I气体的气流速度来控制，在需要延长物料反应时间的情况下，可以采用降低气流速度来延长物料停留的时间，从而达到延长反应时间的目的；若需要缩短物料的反应时间，则可采取增加气流流速的手段来缩短物料在反应器管道I当中的停留时间；为了能精确检测物料在反应器管道I中的停留时间，进料管112和出料管113分别设置了一个光电传感器，配合计算机，可方便地检测物料在反应器管道I中的停留时间。
[0029]如图1所示，本实用新型所提供的流化床类气固悬浮反应装置包括:反应器管道1、光电检测传感器2、计算机，进气管111与气体流量计以及进气阀门相连接，为了使通入的气体能够接近试验所需温度，进料管112和进气管111之间的一段反应器管道I设置为气体预热段；进料管112下端串联设置两个进料阀门114，进料阀门114下端设置光电检测传感器2，出料管113同样也设置一个光电检测传感器2 ;试验时，关闭进料阀门114，将光电检测传感器2以下的反应器管道I插入管式炉，在炉膛达到设定的试验所需温度时，在进气管111通入气氛气体，将被测试样通过进料管112灌入，打开进料管112上部的进料阀门114，使试样进入进料管112上两个进料阀门114之间的管道，关闭上部进料阀门114，打开下部进料阀门114，使物料依靠重力作用通过光电检测传感器2进入反应器管道1，物料将在气氛气流的推动下沿着蜿蜒的反应器管道I运动，经过一段时间后，物料通过出料管113上设置的光电检测传感器2输出；气氛气体经过预热后，其温度接近炉温，物料在反应器管道I中的停留时间由气氛气流的流速控制，因此，控制好气流流速，可重复进行多次试验减小误差，停留时间数据可由光电检测传感器2配合计算机测出，结合物料的类型、粒度、反应温度、反应时间、气氛种类等参数，试样的动力学特性可得到反映。
[0030]本实用新型涉及一种流化床类气固悬浮反应装置，该反应装置包括:反应器管道
1、进料阀门114、光电检测传感器2，计算机，反应器管道I以蜿蜒首尾相接的方式连接起来，通过控制通入装置中气氛气流的流速来控制被测物在反应器管道I中的停留时间，该反应装置能够在高达1200°C温度下运行，可以灵活调节反应气氛，如图2所示，利用光电检测传感器2配合计算机对装置内被测物的停留时间进行精确检测，检测数据在处理后将以波形图显示在软件界面上，在获得停留时间数据后，结合被测物的反应温度、气氛等参数，被测物的反应动力学特性可以得到反映。
[0031]本实用新型实施例提供的流化床类气固悬浮反应装置，光电检测传感器2设置在反应器管道I上，用于采集物料反应时间信号，并输出所采集的物料反应时间信号，计算机接收光电检测传感器2输出的物料反应时间信号，获得物料反应时间，在获得物料停留时间数据后，结合物料的类型、粒度、反应温度、反应时间及气氛种类参数，获得物料的反应动力学特性的；反应器管道I中的陶瓷直管11与陶瓷U型管12以蜿蜒首尾相接的方式连接起来，通过控制通入反应器管道I中气氛气流的流速来控制物料在反应器管道I中的停留时间，可灵活调节反应气氛，利用光电检测传感器2配合计算机精确检测物料在反应器管道I中的停留时间，在获得停留时间数据后，结合物料的反应温度及气氛等参数，获得被测物的反应动力学特性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
[0032]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种流化床类气固悬浮反应装置，其特征在于，该流化床类气固悬浮反应装置设有设置在所述反应器管道上的光电检测传感器；所述反应器管道由陶瓷直管与陶瓷U型管以首尾相连的方式，并通过无机粘接剂连接而成，同时所述反应器管道设置有进气管、进料管及出料管。
2.如权利要求1所述的流化床类气固悬浮反应装置，其特征在于，所述反应器管道的进料管上以串联的方式设置有两个进料阀门。
3.如权利要求1所述的流化床类气固悬浮反应装置，其特征在于，所述反应器管道的进气管上设置有气体流量计及进气阀门。
4.如权利要求1所述的流化床类气固悬浮反应装置，其特征在于，所述光电检测传感器由光电兀件固定座、耐热氟胶垫圈和光学视窗组成，所述光学视窗设置在所述光电兀件固定座上，所述光电元件固定座通过所述耐热氟胶垫圈安装在所述反应器管道上。
5.如权利要求1所述的流化床类气固悬浮反应装置，其特征在于，所述进料管与进气管之间设置有气体预热管道。
【文档编号】B01J8/24GK203389626SQ201320367533
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】周勇敏, 周全 申请人:南京工业大学