[发明专利]一种有序组织超细颗粒混合的流化床

说明书

本发明公开一种有序组织超细颗粒混合的流化床，包括设置在所述外筒中间的导流管、设置在所述导流管与外筒之间的环形区域的栅格式挡板、设置在导流管和栅格式挡板下方的布风板、设置在所述布风板中间并与导流管对应的中心射流管。本发明可以有序组织超细颗粒流化床颗粒混合，强化床内颗粒循环流动、提高气固两相接触效率，很好的改善超细颗粒流化，运行稳定、易于维修。

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种超细颗粒流化床反应装置。

背景技术

超细颗粒(一般指尺寸小于10颗粒)广泛应用于化工、电子、陶瓷、生物医学等领域。超细颗粒因其表面粘性大，在合成、输运、存储等过程中常以聚团形式存在。流化床由于其良好的气固混合，高效率的传热传质，并能有效解决颗粒连续顺畅移出反应器等关键问题，将流化床应用于超细颗粒得到越来越多的应用，如在超细颗粒的表面包覆功能性薄膜等。但是，由于超细颗粒粒径较小，颗粒间的粘性较大，在传统的超细颗粒流化床中，经常出现沟流或者其它不良流化情况。因此，超细颗粒在流化床中的应用，首先需要解决超细颗粒的正常流化以及混合。为了实现超细颗粒的稳定流化，更进一步，实现超细颗粒在流化床内更好的混合以及反应，需要改善超细颗粒在传统流化床中的流化质量。

通常改善超细颗粒流化质量方面的措施主要有，颗粒表面改性、声场辅助流化、振动辅助流化、磁场辅助流化、脉冲流化，搅拌辅助流化等，这些措施主要使超细颗粒流化由聚团流型转变为均匀膨胀流型。虽然在传统的气固流化床上添加辅助流化措施一定程度可以达到改善超细颗粒流化的目的，但是，从颗粒混合的角度看，均匀膨胀流化是不利于颗粒混合的。另外，在传统的气固流化床中，常常会伴有气泡的形成、上升、长大、合并、爆破等一系列行为，促使床内颗粒强烈返混，同样不利于颗粒的混合。由于超细颗粒二次聚团的密度非常低，导致超细颗粒流化床中离散相和流化介质的密度差与传统气固流化床相差很大，但却与液固流化床存在更多的相似之处。

发明内容

技术问题：本发明提供一种有序组织超细颗粒混合的流化床，可以有序组织超细颗粒流化床颗粒混合，强化床内颗粒循环流动、提高气固两相接触效率，运行稳定、易于维修。

技术方案：本发明的有序组织超细颗粒混合的流化床，包括设置在所述外筒中间的导流管、设置在所述导流管与外筒之间的环形区域的栅格式挡板、设置在导流管和栅格式挡板下方的布风板、设置在所述布风板中间并与导流管对应的中心射流管。

进一步的，本发明流化床中，导流管顶端高于栅格式挡板的上沿且低于外筒上部设置的气体出口，导流管底端与栅格式挡板的下沿齐平。

进一步的，本发明流化床中，布风板为凹形结构。

进一步的，本发明流化床中，中心射流管上端与导流管下端有间距，中心射流管上端高于布风板上与之相接的中心孔。

本发明的具体实施例中，导流管的下端位于布风板上方，上端低于气体出口且略高于栅格式挡板。栅格式挡板装置在导流管与外筒的环隙间，下端与导流管平齐。具体结构如图2，由多个同轴无缝管构成，相邻钢管的管径差相等。钢管之间轴向连接，连接件将管间环隙等分为8份。中心射流管由流化风入口处伸入，管径应小于导流管，上端高度高出布风板。由于格栅式挡板的存在，床内颗粒的流动将与传统的流化床不同，对于布风板的布风均匀性要求降低。因此，布风板可以是均匀或非均匀孔，同时也可以是平板型或凹型。

应用本发明有序组织超细颗粒混合的流化床进行颗粒混合的方法，重点在于需要通入不同风速的气体。流化风经由布风板进入流化床，保证床料的流化状态。补充风量经中心射流管中通入，补充风量风速应高于流化风风速，主要用于推动流化床内床料的循环流动，使得气体携带底层床料经由导流管到达反应器顶部，再分散到栅格式挡板，流过环隙中设置的栅格式挡板，再次回到流化床底部。