一种用于超细粘性粉体高效加工的装置的制作方法

文档序号:37536036发布日期:2024-04-08 11:31阅读:41来源:国知局

本技术涉及粉体工程,具体涉及一种用于超细粘性粉体高效加工的装置。


背景技术:

1、根据geldart颗粒分类,粒径小于30μm的超细粘性粉体具有较强的颗粒间作用力,难以在流化床内正常流化,通常会在较高气速下形成流态化聚团,严重影响其气固相间接触效率和传质传热速率。施加外力场可以有效减小超细粘性粉体形成的流态化聚团尺寸,但在实际应用中存在许多问题,如声场作用范围小、设备成本高、安装困难,磁场只适用于磁性物料,振动装置结构复杂、设备稳定性差、难以规模化操作。

2、与振动场、声场、磁场等相比,搅拌可以产生直接破碎流态化聚团的剪切力,效果更加显著。中国专利申请cn1126447a公开了一种搅拌辅助的流化床反应器用于烯烃聚合,所用搅拌器的主体为中空结构,并且搅拌桨叶上开有排气孔,搅拌器提供了一种连续气体流动通道,通过这些通道,气体可以冲洗反应器内壁,同时改善流化床中颗粒流动状态。但该方案只能防止聚合物颗粒粘附于反应器壁面,由于中空结构搅拌器强度的限制,搅拌桨对反应器内聚合物颗粒的剪切作用较弱,破碎聚团效果较差。中国专利申请cn103638877a公开了一种搅拌流化床烯烃聚合反应器,流化床内垂直安装搅拌器、壁面上设置挡板,转动的搅拌桨叶与静止的挡板呈相互啮合状态,通过搅拌桨叶与挡板的共同作用,可以防止聚合物颗粒团聚及粘附于反应器内壁。然而该方案在处理粘性细颗粒尤其是超细粘性粉体时,流化床内的挡板处容易积灰堵塞,影响搅拌桨正常运转。中国专利申请cn104587913a公开了一种双轴搅拌立式流化床反应器,流化床内设置了两套安装在搅拌轴上的搅拌桨组成的相互嵌合系统,可以避免粘性颗粒在搅拌桨叶四周、轴表面、流化床内壁粘附。然而该方案内部结构较复杂,在处理超细粘性粉体时,两套搅拌器的嵌合处容易堵塞,影响正常运行。

3、常见的流化床反应器一般为正压操作系统,为了防止床内气体反串进入料仓,进料系统需同时起到料封防串气的作用,然而在处理超细粘性粉体时,由于其流动性较差,极易在料仓内架拱、粘壁,在管道缩口、法兰开关、螺旋进料等部位堵塞,影响正常进料。中国专利申请cn101760246a公开了一种用于加压流化床气化炉的生物质进料器,包括密封料仓、搅拌装置和螺旋进料装置,该方案设计改进了搅拌装置和螺旋进料装置的密封传动结构,在密封料仓内设计了两根不锈钢丝制成的搅拌棒,用于解决生物质粉料的架拱和粘壁现象,然而超细粘性粉体具有较强的可压缩性,极易粘聚成团,堵塞螺旋进料器,影响正常进料。中国专利申请cn103691366a公开了一种用于流化床的粘性粉体自动加料、进料装置,包括进料仓、贮料仓、双螺旋进料管和上料管道,该方案在贮料仓底部安装了振动器,解决了粘性粉体因流动性差而产生的进料架桥问题。然而该方案采用的双螺旋进料管在处理超细粘性粉体时,也存在堵塞、压实的问题。

4、综上所述,虽然搅拌可以强化粘性颗粒流化,然而现有搅拌辅助流化装置结构复杂、破碎聚团效果不佳,对超细粘性粉体的适用性较差。此外,现有装置难以实现超细粘性粉体的稳定流畅进料。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本实用新型旨在提供一种用于超细粘性粉体高效加工的装置。

2、为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

3、一种超细粘性粉体高效加工装置,包括l型阀和文丘里型搅拌流化床;

4、所述l型阀由圆筒垂直竖管和圆筒水平横管组成,所述圆筒垂直竖管的中心设有脉冲气流进气口,所述圆筒水平横管的一侧设有辅助气流进气口;

5、所述文丘里型搅拌流化床从上往下依次形成有圆台扩张段、圆筒喉管、圆台收缩段和圆筒入口段,所述圆台扩张段的内径从上往下逐渐缩小,所述圆台收缩段的内径从上往下逐渐增大,所述圆筒喉管的内径分别与圆台扩张段下端的内径和圆台收缩段上端的内径一致;所述圆筒水平横管的另一侧连通于所述圆筒喉管;所述圆台扩张段的中部设有排料口,上部设有出气口;

6、所述圆筒入口段的下端设有圆筒集气段,所述圆筒入口段和圆筒集气段之间由气体分布板隔开,所述气体分布板上开设有中心孔;所述圆筒集气段的一侧设有进气口;所述圆筒入口段内设有搅拌机构。

7、进一步地,所述装置还包括有旋风分离器,所述出气口与所述旋风分离器连接,旋风分离器的下端通过返料管与圆台扩张段上部的返料口连接;返料口位于出气口的下方。

8、进一步地,所述搅拌机构包括转轴、电机和搅拌桨;所述转轴的上部伸入所述圆筒集气段内,并穿过所述气体分布板的中心孔伸入所述圆筒入口段内;所述圆筒入口段内设有搅拌桨,所述转轴的上端与所述搅拌桨连接;所述转轴的下端与电机连接。

9、进一步地,所述圆筒入口段沿轴线方向上的长度为其内部的横截面直径的0.1-0.3倍。

10、进一步地,所述圆台收缩段的轴截面两侧的母线的夹角为20-22°。

11、进一步地,圆筒喉管内部的横截面直径为圆筒入口段内部的横截面直径的0.4-0.7倍。

12、进一步地,所述圆筒喉管沿轴线方向的长度为其内部的横截面直径的0.3-0.5倍。

13、进一步地,圆台扩张段的轴截面的两条母线的夹角为5-10°。

14、本实用新型的有益效果在于:

15、1.本实用新型采用l型气动阀,并且在l型阀的圆筒垂直竖管的中心设置脉冲气流进气口,可以实现超细粘性粉体分散加料,l型阀的圆筒水平横管的一侧设有辅助气流,可以避免超细粘性粉体在管道中堵塞。

16、2.本实用新型通过将l型阀的出料口与文丘里结构的搅拌流化床的圆筒喉管连接,在l型阀的圆筒水平横管辅助气流和文丘里结构圆筒喉管所形成负压的共同作用下,可以实现超细粘性粉体的稳定进料。

17、3.本实用新型通过底伸式搅拌桨高速搅拌产生剪切力和涡旋气流,可以高效剪切、破碎超细粘性粉体形成的大聚团,避免局部形成未流化区域。

18、4.本实用新型中文丘里结构的搅拌流化床的圆台收缩段可以避免超细粘性粉体在壁面粘附,文丘里结构的搅拌流化床的圆台扩张段可以提高超细粘性粉体在气流中的分散性、增强气固接触、减少扬析。

19、综上,本实用新型可以提高超细粘性粉体在气流中分散性,可以高效破碎聚团、避免局部形成大聚团固定床,实现稳定进出料,且粉体适用性强,结构简单,操作简便,可以实现超细粘性粉体的高效加工。



技术特征:

1.一种用于超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,包括l型阀和文丘里型搅拌流化床;

2.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,还包括有旋风分离器,所述出气口与所述旋风分离器连接,旋风分离器的下端通过返料管与圆台扩张段上部的返料口连接;返料口位于出气口的下方。

3.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,所述搅拌机构包括转轴、电机和搅拌桨;所述转轴的上部伸入所述圆筒集气段内,并穿过所述气体分布板的中心孔伸入所述圆筒入口段内;所述圆筒入口段内设有搅拌桨,所述转轴的上端与所述搅拌桨连接;所述转轴的下端与电机连接。

4.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,所述圆筒入口段沿轴线方向上的长度为其内部的横截面直径的0.1-0.3倍。

5.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,所述圆台收缩段的轴截面两侧的母线的夹角为20-22°。

6.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,圆筒喉管内部的横截面直径为圆筒入口段内部的横截面直径的0.4-0.7倍。

7.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,所述圆筒喉管沿轴线方向的长度为其内部的横截面直径的0.3-0.5倍。

8.根据权利要求1所述的超细粘性粉体高效加工的装置,其特征在于,圆台扩张段的轴截面的两条母线的夹角为5-10°。


技术总结
本技术公开了一种超细粘性粉体高效加工装置,包括L型阀、文丘里型搅拌流化床和旋风分离器。所述L型阀的圆筒垂直竖管的中心设有脉冲气流进气口,圆筒水平横管的一侧设有辅助气流进气口;文丘里型搅拌流化床从上往下依次形成有圆台扩张段、圆筒喉管、圆台收缩段和圆筒入口段,所述圆筒水平横管的另一侧连通于所述圆筒喉管;所述圆台扩张段的中部设有排料口,上部设有出气口;所述圆筒入口段的下端设有圆筒集气段,圆筒入口段内设有搅拌机构。本技术可以提高超细粘性粉体在气流中分散性,可以高效破碎聚团、避免局部形成大聚团固定床,实现稳定进出料,且粉体适用性强,结构简单,操作简便,可以实现超细粘性粉体的高效加工。

技术研发人员:杜占,柳凡,刘万超,杜心,许敦歌,练以诚,闫飞飞,石振杰,畅拓
受保护的技术使用者:中铝环保节能集团有限公司
技术研发日:20230819
技术公布日:2024/4/7
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