[实用新型]一种纳米颗粒流化床辅助旋流流化装置

说明书

本实用新型提供了一种纳米颗粒流化床辅助旋流流化装置，属于纳米颗粒流化床流化装置领域。用于解决现有辅助射流方法需额外添加复杂的电场、声场、磁场等发生装置，设备操作运行难度大，成本高，很难大规模应用的问题。本实用新型包括一体成型的中间管和射流管，所述中间管呈圆筒状，两端设置有连接件，用于连接流化床床体和流化风室，所述中间管外壁沿圆周方向切向设置有至少一组射流管，所述射流管与中间管连通。多股高速旋流风沿床壁面内侧切向射入底部堆积物料层，可使床底部壁面区域堆积的纳米颗粒物料形成整体的周向运动趋势，从而破坏物料堆积，提高此处纳米颗粒的流化质量，从根本上解决纳米颗粒床底部粘性堆积问题。

技术领域

本实用新型涉及一种纳米颗粒流化床流化装置技术领域，具体而言，涉及一种纳米颗粒流化床辅助旋流流化装置。

背景技术

随着材料、能源、化工等领域朝着精细化方向发展，常用的气固流化床反应器内流态化颗粒的尺寸逐渐由厘米级降低到毫米级、微米级甚至纳米级。随着颗粒粒径的减小，颗粒间的粘性力作用变得越来越显著，因此纳米颗粒流化床内极易形成沟流、节涌等不良流化现象，并在流化床底部形成漏斗状的物料粘性堆积，降低了纳米颗粒流化质量，最终导致流化失败，这限制了纳米颗粒流化床的大规模应用，所以需要一定的辅助措施来降低纳米颗粒粘性造成的床底部物料堆积问题，提高纳米颗粒流化质量，保障纳米颗粒流化床的安全稳定运行。

现有的辅助流化措施主要有：机械搅拌、电场、声场、磁场、振动场、脉动流化、辅助射流等，上述辅助射流方法均采用微射直流，即射流位置布置于流化床底部中心处，并采用高速直流射入，但这种方式需要额外添加复杂的电场、声场、磁场等发生装置，设备操作运行难度大，成本高，很难大规模应用。

直流射流风侧重于促进纳米颗粒聚团间的碰撞破碎，因此对降低纳米颗粒聚团尺寸具有一定的效果。然而，实际运行中，纳米颗粒通常在流化床底部大量粘性堆积呈漏斗状，大量颗粒黏附在流化床底部壁面区域，而中心布置的有限个直流射流不能从整体上破坏床底部壁面区域的物料堆积现象，因此其对纳米颗粒流化床底部物料粘性堆积问题的改善效果甚微，不能从根本上解决问题。目前，还未见在纳米颗粒流化床底部沿壁面内侧切向添加高速辅助旋流风的设计方式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：

现有的辅助射流方法均采用微射直流，需要额外添加复杂的电场、声场、磁场等发生装置，设备操作运行难度大，成本高，很难大规模应用。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本实用新型提供了一种纳米颗粒流化床辅助旋流流化装置，包括一体成型的中间管和射流管，所述中间管呈圆筒状，两端设置有连接件，用于连接流化床床体和流化风室，所述中间管外壁沿圆周方向切向设置有至少一组射流管，所述射流管与中间管连通，用于在流化床床体底部壁面附近区域形成高速旋转气流。

可选地，所述中间管周向设置有一组射流管，所述中间管轴向设置有若干组射流管，周向相邻两个射流管的夹角为60°-120°。

可选地，所述周向相邻两个射流管的夹角为120°。

可选地，所述射流管轴线与中间管端面的夹角为0°-60°。

可选地，所述射流管轴线与中间管端面平行设置。

可选地，所述射流管沿中间管轴向方法均匀分布，相邻两组射流管的间距为中间管的 1/3-1/7。

可选地，所述连接件为法兰，用于保证整个装置的密封性。

可选地，所述中间管内径与上下的流化床床体和流化风室的内径相同。

可选地，所述中间管的内径与射流管的内径比为15-20:1。

可选地，所述中间管的截面为圆形、椭圆形或矩形。