[实用新型]可视化流化床反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工行业反应工程的流化床领域，特别涉及一种 可视化流化床反应装置。

背景技术

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。流化床反应器处理的物料主要是液体和固体，通过底部吹入 的热空气将物料在分布板上均匀散开，当进气速度增大时物料被吹起 进入反应器塔体内部进行均匀混合换热反应，然后通过旋风分离器进 行物料分离。相比固定床，流化床有如下优点：可以实现固体物料的 连续输入和输出；流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床 层内部温度均匀，而且易于控制。然而，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，流化床又存在很明显的局限性：床 层内的复杂流体力学、传递现象，使过程处于非稳定条件下，难以揭 示其统一的规律，不便于研究分析，难以指导实际生产改进。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种材质透明、 便于可视研究反应过程原理且催化剂可循环利用的可视化流化床反应 装置。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种可视化流化床反应装置，包从上至下依次设置的扩大段、反 应段和收缩段，扩大段包括扩大段壳体及内部设置的多级旋风分离器， 扩大段壳体上制有与及与多级旋风分离器上部出口连接的物料出口； 反应段包括反应段壳体及其内设置的多组换热管，反应段壳体下部制 有进料口；收缩段包括收缩段壳体及其内部设置的空气预热器，收缩 段壳体底部制有进气口，收缩段壳体与反应段壳体之间设置分布板， 其特征在于：所述的扩大段壳体、多级旋风分离器、反应段壳体、多 组换热管、收缩段壳体均为透明材质制成，所述的多组换热管的进液 口连接有膨胀节，该膨胀节为透明材质制成。

而且，所述的多组换热管的进液口连接的膨胀节为环绕反应段壳 体外部的环形管。

而且，所述的扩大段壳体为双层透明玻璃制成的真空壳体，所述 的反应段壳体为双层透明玻璃制成的真空壳体，所述的收缩段壳体为 双层透明玻璃制成的真空壳体，所述的扩大段壳体、反应段壳体、收 缩段壳体通过所制的法兰进行胶粘固定。

而且，所述的真空壳体的外层透明玻璃的表面制有真空抽气孔， 在该真空抽气孔上安装密封阀门。

而且，所述的扩大段壳体内部设置有一组均匀分布的冷凝管，冷 凝管的下端共同连接至位于扩大段壳体外部的膨胀节。

而且，所述的冷凝管的下端共同连接的膨胀节为环绕扩大段壳体 外部的环形管。

而且，所述的反应段内设置催化剂盛放管，催化剂盛放管上端与 多级旋风分离器的下部出口连接，催化剂盛放管的下端位于分布板上 部。

而且，所述的扩大段壳体顶部制有温度传感器安装孔，温度传感器 自该温度传感器安装孔伸入至反应段，温度传感器的信号输出端连接 至控制单元。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本实用新型的可视化流化床反应装置，扩大段壳体、多级旋风 分离器、反应段壳体、多组换热管、收缩段壳体均为透明材质制成， 便于观察及时发现实验过程，便于研究者和学生很好的理解设备工作 原理，是实验教学的优选模型装置，通过原理学习指导实践，将教学 科研、试验和实际生产有效结合；多组换热管的进液口连接有膨胀节， 该膨胀节为透明材质制成，膨胀节为环绕反应段壳体外部的环形管， 防止换热管在冷热交替中发生变形而损坏，影响实验结果。

2、本实用新型的可视化流化床反应装置，扩大段壳体、反应段壳 体、收缩段壳体均为双层透明玻璃制成的真空壳体，扩大段壳体、反 应段壳体、收缩段壳体通过所制的法兰进行胶粘固定，起到良好的保 温作用，保证可视化流化床反应装置内温度在实验所需的数值范围内。

3、本实用新型的可视化流化床反应装置，扩大段壳体内部设置有 一组均匀分布的冷凝管，冷凝管的下端共同连接至位于扩大段壳体外 部的膨胀节，使到达旋风分离器内部的物料快速降温进行分离，膨胀 节防止冷凝管在冷热交替中发生变形而损坏，影响实验结果。

4、本实用新型的可视化流化床反应装置，反应段内设置催化剂盛 放管，催化剂盛放管上端与多级旋风分离器的下部出口连接，催化剂 盛放管的下端位于分布板上部，便于快速回收收集催化剂进行循环利 用。