[发明专利]反应器、用于反应器容器的气体提升泵、以及使反应器失活的方法

说明书

本发明涉及一种反应器，包括：

·提供有流体的反应器容器，该流体包括具有比重≥1.1kg/dm³的 颗粒的床；和

·布置在所述反应堆容器中的气体提升泵；

所述气体提升泵包括：

·具有开口的上侧和开口的下端的垂直的第一管(内管)；和

·用于吹入诸如空气的气体的气口；

所述第一管(内管)的开口的下端位于颗粒材料的床内；

所述气口位于所述第一管(内管)的下端处以便当吹入气体时， 吹入所述第一管(内管)的气体使所述第一管(内管)中的流体密度 降低。

包含气体提升泵的这种类型的反应器实际上是众所周知的。这种 类型的气体提升泵通常由具有开口的上端和下端的管组成，在该下端 处供应气体。所供应的气体减小了该管中的流体的密度(或者，可以 说，比重)。毕竟，由于供应了气体，该管中的流体比该管外部的流 体含有更多的气体。该管内部和外部密度的差异导致了进入该管的上 升流，也称为提升流。该上升流也允许在该管的底部处所抽入的其它 颗粒的输送。这是一种广泛知晓的现象，其特别用于：在砂滤器移动 时保持砂层；混合和/或搅动反应堆容器中的重颗粒；通气和/或混合需 氧和厌氧反应器；等等。然而，气体提升泵也不是没有问题。

伴随气体提升泵而出现的一个已知问题是，由于较厚的沉积颗粒 层位于该管的下端附近，所以其启动较困难。这种较厚的沉积颗粒层 阻碍了液体的抽入，因为液体不能充分渗透该较厚的沉积颗粒层。然 后，该上升流基本上由所提供的气体的量决定，虽然这不能或者只能 够(由于与这些颗粒相比，该气体具有相对低的密度)促使颗粒向上 移动。该问题的一种已知解决方法是在该管中提供几个孔。这些孔的 目的是改善液体的抽入，由于这些孔与该颗粒层的上侧之间的距离较 短，所以这是可能实现的。然而，这些孔必须被逐个“挖掘”。由于 颗粒是从这些孔得到释放并在吹入该管的气体的影响下被抽走，所以 该“挖掘”是逐渐发生的。因此，该“挖掘”是相当费时的。此外， 该“挖掘过程”的进程通常不是最优的。

气体提升泵中出现的另一种已知的问题是该泵难于提升重颗粒， 即具有相对较高质量密度的颗粒，并因此不太适宜或者不适宜用于含 有重颗粒的床中。

本发明的目的是提供在篇头处描述的类型的反应器的改进的反应 器，其中改进的反应器允许更有效的操作。

根据本发明，该目的通过提供包括以下特征的反应器来实现：

·提供有流体的反应器容器，该流体包括具有比重≥1.05kg/dm³的 颗粒的床，和

·布置在该反应器容器中的气体提升泵；

所述气体提升泵包括：

·具有开口的上侧和开口的下端的垂直的第一管(内管)，和

·用于吹入诸如空气的气体的气口；

所述第一管(内管)的开口的下端位于颗粒材料的床中；

所述气口位于所述第一管(内管)的下端处，以便当吹入气体时， 吹入所述第一管(内管)的气体使所述第一管(内管)中的流体密度 降低，该气体提升泵还包括具有开口的下端的第二管(外管)；

所述第二管(外管)的底部部分同心地环绕所述第一管(内管) 的底部部分以形成环绕所述第一管(内管)的底部部分的同轴通道；

从垂直方向上看，所述第二管的上侧低于所述第一管的上侧；

所述第二管(外管)的上侧是开口的并位于所述反应器中的流体 的水平面的下面；和

当所述颗粒材料的床处于静止时(即，当所述气体供应不工作时)， 所述第二管(内管)的上侧位于比重≥1.05kg/dm³的颗粒的上方(特 别是位于含有比重≥1.1kg/dm³的颗粒的颗粒的上方，并且更特别地位 于含有比重≥1.25kg/dm3的颗粒的颗粒的上方)。

所述第一管，在本申请中也将称为内管，首先在它的底部部分被 第二管环绕，在本申请中所述第二管也将称为外管。所述外管在所述 内管的底部部分中产生下方开口的同轴空间。所述外管的上侧是开口 的并位于所述反应器中的流体的水平面的下面。因此，所述内管能够 从所述同轴空间抽进流体，所述流体尤其是可以或者不可以与颗粒和/ 或气体进行混合的液体。