连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统技术方案

本实用新型专利技术属于流化床实验装置领域，特别是公开了一种连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统，采用的技术方案：包括设置在加热装置内的反应器主管，反应器主管的底部开设有气体进口，气体进口处的反应器底部安装有气体分布器，反应器主管的顶部设置有气体出口，气体出口连接采样装置，所述反应器主管的侧壁上设置有固体物料输入装置和出料筒，固体物料输入装置包括绞龙输送器，绞龙输送器通过输料管与反应器主管连通，出料筒设置在反应器主管的中段，反应器主管内设置有测温套件，所述反应器主管的轴向管壁上开设有多个测压孔，测压孔内通过电磁阀连接测压管。

Experimental System of Continuous Feed-Out and Intermittent Fluidized Bed Reaction

The utility model belongs to the field of fluidized bed experimental device, in particular discloses a continuous feed-in and feed-out type and intermittent fluidized bed reaction experimental system. The technical scheme adopted includes a reactor main pipe installed in a heating device, a gas inlet at the bottom of the reactor main pipe, a gas distributor at the bottom of the reactor main pipe at the gas inlet, and a top setting of the reactor main pipe. A gas outlet is connected with a sampling device. The side wall of the reactor main pipe is provided with a solid material input device and a discharge cylinder. The solid material input device includes a winch conveyor. The winch conveyor is connected with the reactor main pipe through a conveyor pipe. The discharge cylinder is located in the middle of the reactor main pipe, and a temperature measurement kit is arranged in the reactor main pipe. A plurality of pressure measuring holes are arranged on the axial pipe wall, and the pressure measuring holes are connected with the pressure measuring pipe through an electromagnetic valve.

【技术实现步骤摘要】
连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统
本技术属于流化床实验装置领域，特别是涉及一种连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统。
技术介绍
流化床本体构造是一个高温流动的反应体系，利用向上的气流托起颗粒状固体层，使固体颗粒处于悬浮运动状态，强化反应的传质及传热，床内物料反应均一、温度分布均一，便于固体颗粒物料的连续进料和出料，随意调整床内物料反应停留时间，具有极高的灵活性。目前市场上没有相应的硫化床反应实验系统能够对固体、气体物料的停留时间以及温度压力参数进行实时监控调整，控制反应进程，获得希望产物。为了更好的研究硫化床反应过程，实现对现有工业硫化装置的模拟，亟需一种能够实现气体、液体及固体物料的自动进料，并实现在线多相自动取样等功能的流化床反应实验系统。
技术实现思路
本技术克服现有技术存在的不足，提供一种连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统。本系统通过的反应器主管、以及其配套的测温套件、进料排料装置、气体分布板以及采样装置等五大组件配合，实现气固相流化床反应过程，并能够对反应器内的压力、温度、床料高度以及浓稀相分布、进料量等数据的实时采集、分析及控制。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统，包括设置在加热装置内的反应器主管，反应器主管的底部开设有气体进口，气体进口处的反应器底部安装有气体分布器，反应器主管的顶部设置有气体出口，气体出口连接采样装置；所述反应器主管的侧壁上设置有固体物料输入装置和出料筒，固体物料输入装置包括绞龙输送器，绞龙输送器通过输料管与反应器主管连通，出料筒设置在反应器主管的中段，反应器主管内设置有测温套件，所述反应器主管的轴向管壁上开设有多个测压孔，测压孔内通过电磁阀连接测压管。所述采样装置包括旋风分离器，旋风分离器的进口与气体出口连接，旋风分离器的排气口与更高过滤效率的过滤器相联，再接气体冷却器，气体冷却器的出口外接气体在线检测仪器。所述测温套件包括插装在反应器主管内的金属管，金属管的前端闭合，金属管的前端闭合，尾部开放，热电偶由金属管开放的尾部进入，向内直到封闭的前端，热电偶外接动力装置，动力装置带动热电偶在金属管内上下运动完成对反应器主管轴向温度的测量。连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统，还包括控制系统，控制系统与加热装置、测温套件、电磁阀、绞龙输送器以及采样系统均连接。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术的全自动流化床反应系统由反应器主管、以及其配套的测温套件、进料排料装置、气体分布板以及采样装置组成的一套完整的流化床反应系统。本反应系统具有很强的扩展性，适用面宽。而且进料装置、采样系统、进气装置等附加配置组件实现系统工艺上的组合优化。另外，控制系统可实现气量、压力、温度、床料高度以及浓稀相分布、进料量等数据的实时采集及其控制，最高1500℃的反应温度突破了传统反应器加热能力的束缚，形成一套从工艺筛选、反应参数获取、过程优化直到安全放大的多功能应用平台。附图说明下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。图1为本技术的结构示意图。图中：1为反应器主管，2为气体分布器，3为绞龙输送器，4为输料管，5为出料筒，6为旋风分离器，7为气体冷却器，8为测温套件。具体实施方式如图1所示，连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统，包括反应器主管1，反应器主管1放置在加热炉中，加热炉可以采用传统的传统的电阻式加热炉，最好采用硅碳棒代替电阻式加热炉，这样炉体的使用寿命长、故障率低。加热炉的外形适用于全自动流化床反应系统的特殊构型，最高理论加热温度设计为1500℃，炉体通过控制系统实现对反应管的加热，加热系统功率高，保温性能好。反应器主管1的底部开设有气体进口，气体进口处的反应器底部安装有气体分布器2，反应器主管1的顶部设置有气体出口，气体出口连接采样装置。气体分布板可以用来阻止样品从气体通道中穿过而漏料，同时也具有促进气体径向混合、以及气体均布的作用。气体入口处可以连接利用自动化设备实现进气系统可控、可变。根据用户的实时需求配制适合的气相系统，现系统目标实现4路不同气体的混合与控制。反应器主管1的侧壁上设置有固体物料输入装置和出料筒5，固体物料输入装置包括绞龙输送器3，绞龙输送器3通过输料管4与反应器主管1连通，出料筒5设置在反应器主管1的中段。输料管4和出料筒5采用耐高温不锈钢材质，通过自动化方式实现固体物料的输送，具有良好的密封性、耐腐蚀性、耐高温、耐磨、不易生锈及不易污染物料等优点。绞龙输送器3兼顾固体燃料破粘问题，防止堵塞以及计量不准的状态，完善入料精确控制。反应器主管1内设置有测温套件8，所述反应器主管1的轴向管壁上开设有多个测压孔，测压孔内通过电磁阀连接测压管。一般设置三个标准测压口（测点可按客户需要加装），浓相段一个，稀相段2个。本系统还包括控制系统，控制系统与加热装置、测温套件8、电磁阀、绞龙输送器3以及采样系统均连接。通过控制系统对被加热装置、测温套件8、绞龙输送器3以及电磁阀等进行自动化控制，实现流化床反应过程中气量、压力、温度以及进料速度等多参数的实时控制与采集。也可以对采样装置进行自动控制，实现大数据集成。本技术的硫化床反应实验系统，根据流化床的基本规律，利用特定气固接触机制，用气体使固体颗粒处于悬浮运动状态后，改善传热、传质状态，与工业实际过程操作条件靠近，完成热定气固相反应。控制系统可实现气量、压力、温度、床料高度以及浓稀相分布、进料量等数据的实时采集及其控制，形成一套从工艺筛选、反应参数获取、过程优化直到安全放大的多功能应用平台。上述实施例中并没有公开采样装置的具体结构，为了更好的理解本技术的结构，本实施例中对采样装置的具体结构进行限定。采样装置包括旋风分离器6，旋风分离器6的进口与气体出口连接，旋风分离器6的排气口与气体冷却器7的进口相连，气体冷却器7的出口外接气体检测仪器。将反应产生的尾气利用旋风分离气流中固体颗粒，实现气固分离，冷却采样。另外，作为本系统能力的扩展，可额外配制气相色谱仪、红外、紫外可见光及其相关控制系统，实现排放气体的实时在线分析，汇总所有数据信号，完成同步统一的数据处理。为了更好采集反应器主管1内多点的温度，实现对反应器温度的精准掌控，监测反馈反应进行的状态，测温套件8具体的结构为：测温套件8包括插装在反应器主管1内的金属管，金属管的前端闭合，防止反应器内容气体由此泄漏，金属管内插装有热电偶，热电偶可以在金属套管中移动，热电偶外接电机，电机带动热电偶在金属管内上下运动完成对反应器主管1轴向温度的测量。特制加长的测温套件8，能够实现对反应主管内轴向温度多点采集，配合加热系统可以实现对反应主管内温度的精确控制。上面结合附图对本技术的实施例作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统，其特征在于：包括设置在加热装置内的反应器主管（1），反应器主管（1）的底部开设有气体进口，气体进口处的反应器底部安装有气体分布器（2），反应器主管（1）的顶部设置有气体出口，气体出口连接采样装置；所述反应器主管（1）的侧壁上设置有固体物料输入装置和出料筒（5），固体物料输入装置包括绞龙输送器（3），绞龙输送器（3）通过输料管（4）与反应器主管（1）连通，出料筒（5）设置在反应器主管（1）的中下段，进、出料的控制配合完成对床内物料停留时间的调制，反应器主管（1）内设置有测温套件（8），所述反应器主管（1）的轴向管壁上开设有多个测压孔，测压孔内通过电磁阀连接测压管。

【技术特征摘要】
1.连续进出料型、间歇型流化床反应实验系统，其特征在于：包括设置在加热装置内的反应器主管（1），反应器主管（1）的底部开设有气体进口，气体进口处的反应器底部安装有气体分布器（2），反应器主管（1）的顶部设置有气体出口，气体出口连接采样装置；所述反应器主管（1）的侧壁上设置有固体物料输入装置和出料筒（5），固体物料输入装置包括绞龙输送器（3），绞龙输送器（3）通过输料管（4）与反应器主管（1）连通，出料筒（5）设置在反应器主管（1）的中下段，进、出料的控制配合完成对床内物料停留时间的调制，反应器主管（1）内设置有测温套件（8），所述反应器主管（1）的轴向管壁上开设有多个测压孔，测压孔内通过电磁阀连接测压管。2.根据权利要求1所述的连续进出料型、间歇型流化床反应实验系...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晏，
申请(专利权)人：山西中谱能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14