[发明专利]一种粉体加速的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工机械领域，特别涉及一种粉体气力输送中能给粉体加速的方法。 

背景技术

粉体气力输送技术距今已有200多年的历史，在近几十年，固体流化态技术广泛的用在化学工业中的物理操作和化学操作中，在气力输送管道中气体和粉粒物料共存，属气固两相流。气力输送技术已经广泛的用于谷物、水泥、煤粉等粉体物料的长距离输送；在工程上常见的气力输送按被输送物料的浓度分为：稀相输送和密相输送；由于粉体的密相气力输送具有：节能高效，输送速度低，对物料品质和输送管道磨损影响较小，在许多行业气力输送的物料采用密相输送；随着密相输送的普及，在气力输送下游用户不同的单元操作中，由于技术的需要对气力输送还提出了一些特殊的要求，例如：等离子煤裂解制乙炔装置煤粉系统，其物料进入气固相反应器时须满足以下工艺要求：提高射流速度、避免形成栓塞流，使粉体流量稳定、均化粉体，进入反应器后能快速雾化。 

中国专利200920106388.8中公开了一种等离子体煤裂解制乙炔反应器的煤粉喷射装置，通过煤粉喷嘴射出的煤粉与高温等离子体射流良好混合，能够有效地提高乙炔收率，并缓解反应器结焦现象；中国专利200810175333.2中公开了一种等离子体高温碳转化反应煤粉注入管，它具有煤粉注入效果好、热利用率高、反应器不易结焦、成本低、使用周期长等特点。这两项专利公开了煤粉进入反应器的装置，但在煤粉进入反应器过程中还存在煤粉进入反应段速度不够，堵塞，均化度低的不足，中国专利200620035058.0公开了一种气流粉碎中颗粒加速的新型喷嘴，该技术采用音速喷嘴和物料喷嘴的设计，达到加速的目的，但是该方法的减速气与粉体进入混合室后产生混合不均匀影响加速效果，因此研究开发一种射流速度高、避免堵塞、使粉体流量稳定、均化粉体，进入反应器后能快速雾化等条件的加速器是工程技术人员渴望解决的问题。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉体加速的方法，使反应原料进入反应装置前加速、提高射流速度、均化粉体便于进入反应器后能更好的和等离子流进行热质交换，特别适用于等离子煤裂解制乙炔装置煤粉注入系统粉料注入系统。 

实现上述目的的解决方案是： 

一种粉体加速的方法，包括粉体输送管、加速气室、凸起结构、加速器间隙、混合室、 渐缩段、加速区域；粉体输送管出口外壁设置凸起结构，混合室内壁为渐缩段结构，渐缩段与凸起结构形成加速器间隙，混合室的出口与加速区域连接；粉体经粉体输送管进入混合区域，同时气体从加速气室经过加速器间隙高速进入混合室，气体与粉体混合，气固相混合物在混合室中一边混合一边加速，到加速区域得到进一步加速。 

所述的一种粉体加速的方法，渐缩段与凸起结构形成间隙尺寸为0.1-20mm，形成间隙使气体以更快的速度进入混合室，使其在粉体输送管出口处形成低压，防止堵塞。 

所述的一种粉体加速的方法，渐缩段与凸起结构形成夹角尺寸为15-80°，使其加速气在进入混合室处对粉体有剪切力的作用，均化粉体。 

所述的一种粉体加速的方法，加速器间隙处气体流速度为3m/s-340m/s。 

本发明中渐缩段与凸起结构形成加速器间隙可调。 

本发明是结合文氏管的结构，利用动量传递和动量守恒原理设计而成；当粉体自粉体输送管进入混合室，加速气与粉体在混合室内相互撞击，完成动量交换，粉体输送管出口处形成一个低压区，粉体输送管内粉体不断的流入混合室内；在渐缩段和加速区域之间，粉体和加速气达到同样的最终速度，产生加速的效果，最终粉体以一定的流速进入等离子流反应器。 

本发明的优点在于：在于粉体输送管出口外壁设置凸起结构，渐缩段与凸起结构形成加速器间隙，达到提高加速、均化粉体的目的。 

附图说明

图1是现有技术中加速器的结构图。 

图2是本发明实施例1的结构示意图。 

1为粉体输送管、2为加速气室、3为凸起结构、4为加速器间隙、5为混合室、6为渐缩段、7为加速区域。 

图3为本发明软件模拟图。 

X-为长度，y-为速度，间隙速度为150m/s。 

具体实施方式

实施例1