[实用新型]一种用于颗粒升温的导气式反应装置

说明书

本实用新型提供了一种用于颗粒升温的导气式反应装置，包括反应器、集气腔，集气腔设置在反应器内部中心位置，二者通过导气管连接，导气管下部伸入集气腔，上部伸出反应器,导气管对集气腔起到支撑作用，本实用新型能够通过设计气流导向，强化热量由外围向中心传递，从而强化传热，达到快速升温的目的；并通过调整集气腔与反应器外壁之间的距离，减少料层的径向厚度，从而使物料间传热迅速、受热充分，品质均匀。

技术领域

本实用新型涉及工业生产固体物料加工领域，具体为一种用于颗粒升温的导气式反应装置。

背景技术

固体颗粒物料的升温操作属于常见工业生产过程，受固体物料的热反应特性及工艺生产条件制约，有些颗粒在升温过程中自身会反应生成大量气体，而有些工艺过程需要通入适当气体以满足工艺要求。在物料的升温过程中，有时要求严格控制升温程序，以减少副反应的发生，这就需要对反应器内传热进行控制。目前常用的反应器类型有固定床、回转窑等。

固定床反应器是常用的间歇式颗粒升温反应器，固体颗粒物料加入床层后，在外加热炉作用下加热，根据工艺条件可选择是否通入载气。载气的通入会促进床层内轴向的传热过程，但是由于热量由外壁向中心传递过程更多的是靠热传导过程，因此同一截面处，外壁与中心的温度差异较大，整个床层径向温差较大，为了保证床层物料均能达到设定温度，通常采用增加外壁温度或延长加热时间的方式，因而能耗较高。同时，由于外壁温度过高，会引起外侧物料反应条件发生变化，因此难以保持物料品质的均匀性。

回转窑是工业常用的连续式物料升温反应器，物料加入回转窑后，沿倾斜角度随窑体的转动而由入口段向出口段移动。根据加热介质与颗粒的接触情况，可分为直接接触式与间接接触式加热。直接接触式加热方式下，高温烟气在窑体内与颗粒物料逆向接触换热，直接对颗粒进行升温。由于工艺条件限制，有些颗粒物料在升温过程中应尽量避免与杂质气接触，因此这种加热类型的应用受到限制。同时，在直接接触升温过程中，难以准确控制物料的升温过程参数，特别是升温速率和终温，因此难以满足工艺要求。外加热式回转窑，一般采用在旋转运动的窑体外设置固定的加热装置。由于需要动、静设备间的配合，设备加工及组装要求较高，因而造价相对较高。另外，由于回转窑的运行特点，窑体内物料填充度仅1/3左右，存在大量空间空置，而这部分空间的散热损失极大，造成能耗的加大。

实用新型内容

为优化以上工艺系统中存在的不足，本实用新型提供了一种构造简单，运行可靠，效果稳定，能耗小，能够实现颗粒物料的可控升温及物料品质均匀的用于颗粒升温的导气式反应装置，具体的技术方案为：

包括反应器、集气腔，集气腔设置在反应器内部中心位置，二者通过导气管连接，导气管下部伸入集气腔，上部伸出反应器。

进一步的，反应器包括外壁、法兰盖板、密封机构及底部载气进气管路，其中，外壁设置在四周，法兰盖板设置在外壁上部，密封机构设置在外壁的底部，底部载气进气管路开设在外壁下侧部。

进一步的，集气腔为底部开口的空腔结构，包括设置在四周的边壁及设置在顶部的顶板。

进一步的，边壁为多孔板。

进一步的，反应器与集气腔之间间隔保持恒定。

优选的，反应器和集气腔为方形结构。

优选的，反应器和集气腔为圆柱形结构。

优选的，密封机构为闸阀。

优选的，密封机构为插板阀。

本实用新型提供的上述导气式反应装置中，能够通过设计气流导向，强化热量由外围向中心传递，从而强化传热，达到快速升温的目的；并通过调整集气腔与反应器外壁之间的距离，减少料层的径向厚度，从而使物料间传热迅速、受热充分，品质均匀。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于颗粒升温的导气式反应装置的示意图；