[发明专利]一种流体分布器、制备方法及其用途

说明书

本发明涉及到一种流体分布器，由支撑板及其上加工的流体通道组成，支撑板上表面包含非水平面。该流体分布器可由金属材料、高分子材料以及无机非金属材料一种及其组合经过铸造、旋压、挤压、冲压、冲孔、冲切、锻压、磨削、切削、焊接、热压、烧结、真空烧结、无压烧结、气氛烧结、热压烧结、3D打印、注射成型、激光切割、喷砂加工、喷水切割和/或热切割中的一种及其组合加工而成，用于流体进入另一种物质，以提高流体与物质的混合、扩散、输送以及能量的传递和/或转移的效率。

技术领域

本发明属于机器或设备单元部件的精密制造领域，具体涉及一种流体分布器、制备方法及所述流体分布器的用途，所述流体分布器能够明显的提高物质的混合、扩散、输送以及能量的传递和/或转移的效率。

背景技术

当一种流体加入到另一种物质时，往往采用一根管道通入的办法，因此流体和该种物质的物质交换和能量交换效率较低，分布和交换很不均匀。例如一种气体通入一种液体中时，仅采用一根管道通入的办法，气泡中气体与液体之间的接触面积较小，因此物质和能量交换的速率和效率都很低。当一种气体通入一种颗粒状固体物质中进行物质和能量交换时，采用单根管道通入，一般情况下颗粒状固体物质无法与气体产生充分接触，无法实现整个反应器均匀的物质和能量交换。当一种或几种气体、液体、气凝胶、浆料或溶胶加入到另一种物质时，如采用上述方法，必然也存在同样的问题。有些流体与另一物质的物质和能量的交换可以通过加入搅拌装置的方法实现，但需要增加额外的部件和操作。因此很多固体、液体与流体之间的物质和能量的交换可采用流态化装置实现，流体在一定流动速度下的曵力可使与之发生物质和能量交换的物质内部以及物质与流体之间产生相互运动，从而达到混合、搅拌以及其他物质和能量交换效率提升的目的。然而在流化床中，流体分布器均采用在平板上开凿不同孔径和比例的流体通道实现，往往通过降低孔径和减小孔径的总面积与流体分布器的截面积的比例，实现流化效果的提升。该种方法存在两个问题：一、流体分布板的厚度等于流体通道的长度，因此，一般流体通道长度相对于其直径较长，流体通过流体分布板时产生的压降很大，具有很大的能量损失；二在流体分布板的上表面未开孔道的水平区域，物料产生大量堆积，形成高比例的物料死区，即目标物质未产生流化和运动的区域，从而造成整体体系中物料与流体物质和能量交换的不均匀，特别是对于粘滞性颗粒，有时还会粘结失流、沟流和床层振动，无法实现平稳流化。

因此，本领域需要开发一种压降较低、流化效果均匀、分布板表面不存在死区的流体分布器。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种压降较低、流化效果均匀、分布板表面不存在死区的流体分布器，其特征为：

本发明所述一种流体分布器，由支撑板及其上加工的流体通道组成，支撑板上表面包含非水平面。

优选地，支撑板上表面的非水平面面积≥50.0％的支撑板的水平投影的面积。包括但不限于：支撑板上表面的非水平面面积为50.0％、50.1％、50.4％、50.5％、50.6％、50.9％、51％、54.0％、55.0％、56.0％、59.0％、60.0％、61.0％、64.0％、65.0％、66.0％、69.0％、70.0％、71.0％、74.0％、75.0％、76.0％、79.0％、80.0％、80.1％、80.4％、80.5％、80.6％、80.9％、81％、84.0％、85.0％、86.0％、89.0％、90.0％、90.1％、90.4％、90.5％、90.6％、90.9％、91％、94％、94.1％、94.4％、94.5％、94.6％、94.9％、95.0％、95.1％、95.4％、95.5％、95.6％、95.9％、96.0％、97.0％、97.1％、97.4％、97.5％、97.6％、97.9％、98.0％的支撑板的水平投影的面积。优选地，支撑板上表面的非水平面面积≥80.0％的支撑板的水平投影的面积；进一步优选为≥90.0％；再进一步优选为≥95.0％；更进一步优选为≥98.0％。

支撑板的上表面设定含有非水平面结构可以有效防止物料的堆积，物料将会在重力和/或内部压力的双重作用下向流体通道处移动，从而被流体带走，产生运动，从而实现稳定流化和/或均匀混合。