监测流化床反应器中内循环的方法和装置及装有此装置的反应器制造方法及图纸

一种用于连续监测循环的流化床中的固体颗粒的内循环流动速率的监测方法和装置，该流化床包括一底部区和一被壁包围起来的顶部区。该装置包括：一采样罐，用来对内循环固体进行采样，该罐固定在反应器的所述壁中的一个壁上，并设有流态化装置；一排放管，用来由所述罐中把所述固体排出，并把它们输送到测量装置中，用以测量固体颗粒的流动速率；以及一回流管，用来把所述固体由测量装置返回到反应器中。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于监测流化床反应器中的内循环的方法和装置以及装有此种装置的反应器。更严格地说，本专利技术涉及用于监测循环的流化床中的固体颗粒的内循环流动速率的方法和装置，该流化床包括一个底部区(流态化气体注入进此区)和一个被壁包围起来的顶部区。在有循环的流化床的反应器中，一些固体由该反应器中出来，进行外循环，而一些固体沿着壁的内表面下落，从而造成“内”循环。此种内循环的流动速率的大小主要取决于反应器中的固体的装料量，以及流态化条件。至今还没有用于靠连续测量所述的流动速率来对内循环的流动速率进行监测的装置。本专利技术提供了这样一个装置。按照本专利技术，此方法包括连续并局地地测定沿所述壁下落的固体的流速。按照本专利技术，此种用于连续监测循环的流化床中的固体颗粒的内循环流动速率的装置用来实现这种方法，它包括一个采样罐，用来对内循环固体进行采样，该罐固定在反应器的所述壁中的一个壁上，并设有流态化装置；一根排放管，用来由所述罐中把所述固体排出，并把它们输送到测量装置中，用以测量所述固体的流动速率；以及一根回流管，用来把所述固体由测量装置返回到反应器中。这样一种监测装置使得可以在循环的流化床反应器中的不同位置检测固体颗粒的内循环流动速率之差。这样，可以检测出反常的浓度现象，例如“高烟囱效应”或在反应器的不同隔间中浓度的不均匀。这样，可以采取适当的措施，例如可以调节对所关心的隔间送入的气量。最好，用来测定流速的测量装置设置在反应器的外面。在一个优选的实施例中，流速测量装置包括第一温度测量装置，用来测量采样罐的出口处固体的温度；一个冷却装置，用来冷却这些固体；以及第二温度测量装置，用来测量冷却装置的出口处固体的温度。本专利技术还提供了一种设计用来构成此监测装置的冷却装置，它包括一根排放管，此管向下倾斜，有一根纵向轴线x—x，此管设有一个耐火材料的衬里，它在其顶部接受固体颗粒，并且它与一个冷却装置有关，该装置在一个固体接受罐中包括一组热交换管，冷却流体流过这些管，还包括一个能使固体颗粒流动的空气送入组件；按照本专利技术，该固体接受罐由所述管体构成，此管体相对于水平面倾斜至少5度。最好，所述管体倾斜5度至20度的角度。最好，该组热交换管由平行于管体的轴线x—x伸展的管道构成。所述管体可以设有一个阻挡壁，用来阻挡固体颗粒，此壁位于那组热交换管的下游，并且最好是一个可以抽出的横向的壁。为此目的，所述的阻挡壁由重叠放置的细长件构成，这些细长件是可以移走的。热交换管是共轴的多对管道，冷却流体的入口和出口都位于管体的同一端。空气送入组件包括喷嘴，它们穿透管体的底部，并通过位于管体下面的分成隔间的供气支管向它们送气。本专利技术还提供了一种用来测定固体流的温度的温度测量装置，此装置构成包括在监测装置中的第二温度测量装置。它包括在直到阻挡壁顶部的多个高度上的温度测定探头；以及设置在管体的延伸部分中所述的阻挡壁的下游的一个温度测量探头，该延伸部分设有流态化喷嘴。最后，本专利技术也提供了一个设有至少一个监测装置的反应器；它包括在其内边缘上分布的多个监测装置，这些装置设置在同一高度上。在此反应器的一个优选实施例中，它包括内部沸腾床，它们通过其顶部(该顶部接受沿着顶部区的壁落下的固体物质)与反应器的内部连通，并靠在用作溢流壁或“溢流道”的壁的整个长度上溢流，把这些固体物质部分地返回到底部区，至少某些监测装置有由内部床的各自隔间所构成的其自己的采样罐。下面参考着附图更详细地描述本专利技术的一个优选实施例，附图中有附图说明图1为一个循环的流化床反应器的垂直剖面图；图2为本专利技术的监测装置的垂直剖面图；图3为图2的IV—IV线的剖面图；图4为本专利技术的冷却装置的纵向剖面图；图5为图4的VI—VI线的剖面图6为图4的VII—VII线的剖面图；图7为一个设有内部床，并装有本专利技术的装置的循环的流化床反应器的垂直剖面图；图8为图7的VIII—VIII线的剖面图；图1示出常规的循环床反应器的运行。该循环床反应器包括一个向上扩张开的底部区3和一个矩形的顶部区2。底部区3设有一个流态化格栅11，格栅11下面的主空气注入装置12，格栅11上面的第二空气注入装置13，以及燃油送入装置10。包围着下部区3的壁5设有热交换管。顶部区2也被设有热交换管的壁4包围起来。固体颗粒在格栅11的上面朝着反应器的顶部上升，如箭头6所示。这些颗粒朝着壁4，5分开，并朝着底部降落下来。然而，最微细的一部分颗粒被再夹带着朝向顶部，作如7所示的漩涡运动。其它颗粒朝向壁4，5运动，并沿着壁朝底部向下运动，如箭头8所示。用于连续监测固体颗粒的内循环流动速率的本专利技术的监测装置的一个优选实施例示于图2和3。它包括一个采样罐100，用来对内循环固体进行采样，该罐固定在反应器的所述壁4中的一个壁上，并设有流态化装置，此装置以实质上已知的方式由与“空气盒”室102相连接的一根流态化气体送入管101和在罐100的底部或底板上分布的送气喷嘴103组成；流态化状态的设定取决于罐100中的压力差，使得防止产生任何溢流；该罐最好由高熔点金属制成；一根排放管110，用来由所述罐100中把所述固体排出，并把它们输送到测量装置130中，用以测量所述固体的流动速率，该测量装置装在反应器的外面；以及一根回流管120，用来把所述固体由测量装置130返回到反应器中。流动速率测量装置130的一个优选实施例示于图4。它包括第一温度测量装置300，用来测量罐100的出口处所述固体的温度；一个冷却装置200，用来冷却这些固体；以及第二温度测量装置400，用来测量冷却装置200的出口处固体的温度。如图4所示，本专利技术的冷却装置包括一根排放管201，它相对于水平面向下倾斜5度至20度的角度，它有一根纵向轴线x—x，此管设有提供隔热及机械保护的一个耐火衬里202，并且它通过一根输入管203在其顶部接受热的固体颗粒。倾斜的管体201设有流态化组件207，用来使固体颗粒流态化，并设有一个横向的阻挡壁204，用来阻挡固体颗粒。这样，在管体201的内部，在输入管203与壁204之间构成了一个用来接受固体颗粒的流态化罐。壁204只在管体201内截面的一部分范围内伸展，在其顶部确定了一个通道205，可以通过此通道把颗粒排出。阻挡壁204是可以抽出的，并由重叠放置的细长件构成，如下面参考着图6所描述的那样，这些细长件是可以移走的。在固体接受罐中有一个冷却装置，该装置包括一组热交换管206，冷却流体流过这些管。这组热交换管206由平行于轴线x—x伸展的管道261构成，并被放置在横向壁的上游部分。热交换管261是共轴的多对管道，流体的入口262和出口263位于管体201的同一端，即在管体201的较高的端壁211的外面。最好，也把这组管道206紧固在管体201的较高的端壁211上。这样，当反应器停止时，靠移开这一端壁211就可以把这组热交换管206移开，并且，如果必要，进行维护和修理。为了把这组做成悬臂形的管道固定在位，在这组管道261的靠近阻挡壁204的那一端的附近设有一个固定装置264。朝向输入管203的金属屏蔽212保护顶部的热交换管261。下面将参考着图5更详细地描述这组热交换管206。流态化组件207包括喷嘴271，它们在以这样的方式制作的固体接受罐的底部穿透管体201，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续监测循环的流化床中的固体颗粒的内循环流动速率的方法，该流化床包括一个底部区（３）（流态化气体注入进此区）和一个被壁（４）包围起来的顶部区（２），所述方法的特征在于它包括连续并局地地测定沿所述壁（４）下落的固体的流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西尔瓦斯特苏兰尼提，简X莫林，
申请(专利权)人：GEC阿尔松斯坦工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]