一种环形流化床反应器制造技术

本实用新型专利技术提供一种环形流化床反应器，属于流化床反应器技术领域。该反应器包括顶盖、反应器外壳、底壳、支座、燃烧室、布风板、布风舱隔板，还包括循环增速管和配气舱，外围设备包括旋风分离器和风机；其中反应器外壳下端安装布风板后与底壳固连，反应器外壳内套装燃烧室，两者的轴线一致且之间形成环形反应区，燃烧室内均布有循环增速管，其上端与环形反应区连通，下端穿过布风板，底壳内安装布风舱隔板，布风舱隔板内安装配气舱，配气舱圆周面上的弯管与循环增速管的下端连通。本实用新型专利技术将燃烧室设置在反应器外壳内，且在燃烧室内设置有循环增速管，能够节省空间并减少热量损失，同时促进流体的内循环，提高了反应器的传热效率和反应转化率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种反应器，具体涉及一种环形流化床反应器，属于流化床反应器

技术介绍
流化床反应器是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器，在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。气固流态化技术是化学工程领域的一个重要分支。流化床技术自从20世纪20年代以来，由于其所特有的优点，如高效的传热传质、均匀的温度场、颗粒的大处理量、很宽的操作范围等，使其在许多工业领域中都得到广泛的应用，并且仍有非常好的工业前景。迄今为止，众多研究者建立了冷态、热态试验台，围绕着流化床两相流动、热传递和燃料燃烧行为进行了大量的研究工作。反应器设计结果将直接影响整个工艺流程，因此受到国内外高度重视。其中流化床反应器主要目的是创造最佳的条件最大限度地利用生物质特别是林业材料生产生物油，而流态化技术由于具有高效的传热和传质效果以及实现连续操作等优点，这种技术逐渐受到人们的重视。目前，流化床工艺已广泛应用于化工、石油、冶金、食品等许多工业领域之中，特别是气固流化床的应用尤为广泛，许多化学反应都是依靠气固流化床来实现的。由于流态化技术的固有特性以及流化过程影响因素的多样性，对于反应器来说，流化床存在着很多弊端1)由于固体颗粒和气泡在连续流动过程中的剧烈循环和搅动，无论气相或固相都存在着较广的停留时间分布，导致不适当的产品分布，阵低了目标产物的转化率；2)反应物以气泡形式通过床层，减少了气一固相之间的接触机会，降低了反应转化率；3)当用到固体催化剂时，床料颗粒在流动过程中的剧烈撞击和摩擦，使得催化剂加速粉化，再加上床层顶部气泡的爆裂和高速运动、大量细粒催化剂的带出，造成明显的催化剂流失；4)床层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非定常条件下，难以揭示并归纳出统一的规律，也难以突破经验放大和经验操作的瓶颈。另外，传统的反应器的加热部件位于反应器的外围，这便使得热源与大气直接接触，造成热量大量损失，而且加热部件会占用多余的空间，使反应器整体结构更加繁琐。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种环形流化床反应器，能够提高反应器的反应效率。一种环形流化床反应器，该反应器包括顶盖、反应器外壳、底壳、支座、燃烧室、布风板、布风舱隔板，外围设备包括旋风分离器和风机；其中反应器外壳和燃烧室均为圆周面上下两端焊接有法兰的筒体；底壳为圆周面上端焊接有法兰且下端面封闭的筒体，下端面中心沿同一直线开有三个安装孔a、b、c，其中部圆周面上开有安装孔d，安装孔b和安装孔d平行焊接有流化载气进气管，安装孔a和c焊接有空气进气管，且两根空气进气管水平对称布置并与b处的流化载气进气管垂直；支座上端侧部设置有圆弧板，圆弧板的直径与底壳筒体的直径一致；布风板为表面均布有流化孔且中心设置有燃气管接口的圆板；布风舱隔板也为圆周面上下两端焊接有法兰的筒体；整体连接关系为反应器外壳上端的法兰与顶盖固连，下端的法兰安装布风板后与底壳上端的法兰固连，底壳的外圆周面上均布四个支座，支座的圆弧板与底壳的圆周面焊接成一体，反应器外壳内套装燃烧室，两者的轴线一致且两者之间形成环形反应区，燃烧室上端的法兰固定在顶盖上，下端的法兰与布风板的上端面固连，布风舱隔板安装在底壳内，其上端的法兰与布风板的下端面固连，下端的法兰与底壳的内底面固连，底壳上的空气进气管和流化载气进气管均与风机连通，顶盖上设置有进料管、三个排气 管和四个进炭管，进料管和其中两个排气管与环形反应区连通，进炭管和另一个排气管与燃烧室连通，排气管与旋风分离器的进气口相连，进炭管与旋风分离器的排灰口相连。所述的反应器还包括4 8根循环增速管和配气舱，配气舱为上端面封闭且下端面中心开孔的筒体，其外圆周面上均布有90°弯管，弯管与筒体的内腔连通且弯管的数量与循环增速管的数量一致；循环增速管均匀布置在燃烧室内，其上端穿过燃烧室的圆周面并与环形反应区连通，循环增速管的下端穿过布风板，配气舱安装在布风舱隔板内，其下端面与底壳的内底面固连，配气舱圆周面上的弯管分别与循环增速管下端连通，配气舱的内腔与底壳d处的流化载气进气管连通。所述的循环增速管包括90°弯管、升管、异径接头、三通管、直通管接头、接管、第一螺母、锥形管、0型圈、垫片及第二螺母；其中直通管接头的中心开有通孔，通孔的下端加工有沉台，且中部圆周面上加工有卡槽，下端圆周面上加工有上螺纹段和下螺纹段，锥形管底部有与直通管接头下端沉台对应的定位台；连接关系为三通管主管的上端竖直依次连接有异径接头、升管及90°弯管，异径接头的小端与三通管连通且90°弯管的敞口为循环增速管的出口，三通管主管的下端竖直依次连接有直通管接头和接管，直通管接头和接管之间通过第一螺母固连，直通管接头内部安装锥形管，锥形管的下端卡在直通管接头中心通孔下端的沉台内，且其顶端高于三通管侧部支管的轴线，锥形管的下端面与接管的上端面之间设置有0型圈，接管的下端为喷动口，直通管接头圆周面的卡槽内安装垫片且上螺纹段上安装第二螺母，三通管侧部的支管为循环增速管的进气口 ；循环增速管上端的90°弯管和中部三通管的支管穿过燃烧室的圆周面并与环形反应区连通，循环增速管下端穿过布风板并通过第二螺母固定在布风板上。所述的锥形管内部空腔分为上下两段，上段空腔为圆柱形，下段空腔为锥形，且下段锥形的锥角为20 40°。有益效果(I)本技术的反应器将燃烧室设置在反应器外壳内，且燃烧室与反应器外壳之间形成环形反应区，燃气在燃烧室燃烧并为环形反应区提供热量，相比燃烧室在反应器外部节省了空间也节约了成本，提高了燃烧室的传热效率，也更有效地利用热源，减少能量损失；(2)本技术在燃烧室内增加了循环增速管，促进流化床反应器内流体的内循环，增加气固相之间的接触机会，提高反应器的传热效率和反应转化率；(3)本技术在循环增速管内增加锥形管，使得循环增速管的进气口压力小于反应区的压力，能够加快流体的循环并减少固体颗粒和气泡在连续流动过程中的停留时间，使产物分布均匀，提高目标产物的转化率；(4)本技术可根据反应器的容量以及实际需求增加或减少循环增速管的数量，使反应器的工作状态可调化。附图说明图I为本技术环形流化床反应器的结构图。图2为本技术环形流化床反应器的局部放大图。图3为本技术底壳的结构图。图4为本技术配气舱的结构图。图5为本技术循环增速管的结构图。图6为本技术循环增速管的局部放大图。其中，1-90°弯管、2-升管、3-异径接头、4-三通管、5-直通管接头、6-接管、7-第一螺母、8-锥形管、9-0型圈、10-出气口、11-进气口、12-喷动口、13-垫片、14-第二螺母、16-循环增速管、20-顶盖、21-反应器外壳、22-底壳、23-支座、24-燃烧室、25-布风板、26-布风板隔板、27-配气舱。具体实施方式以下结合附图并举实施例，对本技术进行详细描述。如附图I及附图2所示，本技术提供了一种环形流化床反应器，该反应器包括顶盖20、反应器外壳21、底壳22、支座23、燃烧室24、布风板25、布风舱隔板26、配气舱27及循环增速管16，外围设备包括旋风分离器(起到气固分离的作用)和风机；其中反应器外壳21为圆周面上下两端均焊接有法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形流化床反应器，其特征在于，该反应器包括顶盖(20)、反应器外壳(21)、底壳(22)、支座(23)、燃烧室(24)、布风板(25)、布风舱隔板(26)，外围设备包括旋风分离器和风机；其中反应器外壳(21)和燃烧室(24)均为圆周面上下两端焊接有法兰的筒体；底壳(22)为圆周面上端焊接有法兰且下端面封闭的筒体，下端面中心沿同一直线开有三个安装孔a、b、c，其中部圆周面上开有安装孔d，安装孔b和安装孔d平行焊接有流化载气进气管，安装孔a和c焊接有空气进气管，且两根空气进气管水平对称布置并与b处的流化载气进气管垂直；支座(23)上端侧部设置有圆弧板，圆弧板的直径与底壳(22)筒体的直径一致；布风板(25)为表面均布有流化孔且中心设置有燃气管接口的圆板；布风舱隔板(26)也为圆周面上下两端焊接有法兰的筒体；整体连接关系为：反应器外壳(21)上端的法兰与顶盖(20)固连，下端的法兰安装布风板(25)后与底壳(22)上端的法兰固连，底壳(22)的外圆周面上均布四个支座(23)，支座(23)的圆弧板与底壳(22)的圆周面焊接成一体，反应器外壳(21)内套装燃烧室(24)，两者的轴线一致且两者之间形成环形反应区，燃烧室(24)上端的法兰固定在顶盖(20)上，下端的法兰与布风板(25)的上端面固连，布风舱隔板(26)安装在底壳(22)内，其上端的法兰与布风板(25)的下端面固连，下端的法兰与底壳(22)的内底面固连，底壳(22)上的空气进气管和流化载气进气管均与风机连通，顶盖(20)上设置有进料管、三个排气管和四个进炭管，进料管和其中两个排气管与环形反应区连通，进炭管和另一个排气管与燃烧室连通，排气管与旋风分离器的进气口相连，进炭管与旋风分离器的排灰口相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宵，司慧，任学勇，常建民，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：实用新型
国别省市：