本發(fā)明具體涉及一種流化床布風(fēng)裝置以及乏燃料后處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、流化床在化工、能源工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。氣體分布裝置是流化床中至關(guān)重要的組件，其結(jié)構(gòu)對(duì)流化床內(nèi)氣體的分布、顆粒運(yùn)動(dòng)、流化特性等有著重要的影響。

2、傳統(tǒng)的流化床用布風(fēng)裝置包括布風(fēng)板，布風(fēng)板上均布有通孔，通孔內(nèi)均有布風(fēng)管，布風(fēng)管的上端均套有風(fēng)帽，風(fēng)帽的四周均布有布風(fēng)孔。工作時(shí)氣體依次經(jīng)過(guò)風(fēng)管和風(fēng)帽，最后從各個(gè)布風(fēng)孔中噴入到床體中，完成布風(fēng)。

3、傳統(tǒng)的流化床布風(fēng)裝置在布風(fēng)時(shí)，氣體流動(dòng)不均勻，導(dǎo)致現(xiàn)有的流化床床體中存在著軸、徑向顆粒分布不均勻的問(wèn)題，而流化床床體中的顆粒分布不均則會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)物料在床層內(nèi)無(wú)法充分混合，從而影響反應(yīng)的進(jìn)行效率，降低反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率。

4、因此，如何實(shí)現(xiàn)流化床布風(fēng)裝置的均勻進(jìn)氣，成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種流化床布風(fēng)裝置以及乏燃料后處理系統(tǒng)，該流化床布風(fēng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)均勻進(jìn)氣，以實(shí)現(xiàn)顆粒的穩(wěn)定流態(tài)化。

2、根據(jù)本發(fā)明第一方面的實(shí)施例，提供一種流化床布風(fēng)裝置，包括：筒體和布風(fēng)板；所述筒體內(nèi)設(shè)有風(fēng)室，所述風(fēng)室貫通于所述筒體，用于供氣流通過(guò)，所述布風(fēng)板容置于所述筒體的風(fēng)室內(nèi)并與所述筒體的內(nèi)側(cè)壁連接，所述布風(fēng)板上設(shè)置有多個(gè)第一風(fēng)孔，所述第一風(fēng)孔沿筒體的軸向延伸，并貫穿于所述布風(fēng)板，所述布風(fēng)板的外側(cè)壁設(shè)置有旋流槽，所述旋流槽沿預(yù)定路徑延伸，所述預(yù)定路徑的切線方向以設(shè)定角度傾斜于水平方向，所述旋流槽與所述筒體的內(nèi)側(cè)壁之間圍合形成旋流風(fēng)道，所述旋流風(fēng)道貫穿于所述布風(fēng)板。

3、優(yōu)選的，所述筒體的中心軸線垂直于所述布風(fēng)板所處的平面，且所述布風(fēng)板的形狀與所述筒體的截面形狀相適配。

4、優(yōu)選的，所述旋流風(fēng)道的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述旋流風(fēng)道沿所述布風(fēng)板的外側(cè)壁的圓周方向均勻布設(shè)。

5、優(yōu)選的，所述設(shè)定角度為15°-60°。

6、優(yōu)選的，還包括預(yù)布風(fēng)板，所述預(yù)布風(fēng)板容置于所述風(fēng)室內(nèi)并與所述筒體的內(nèi)側(cè)壁連接，所述預(yù)布風(fēng)板位于所述布風(fēng)板的正下方，所述預(yù)布風(fēng)板上設(shè)置有多個(gè)第二風(fēng)孔，所述第二風(fēng)孔貫穿于所述預(yù)布風(fēng)板。

7、優(yōu)選的，所述預(yù)布風(fēng)板與所述布風(fēng)板之間的間隔距離為1-5m。

8、優(yōu)選的，本裝置還包括風(fēng)帽單元，所述風(fēng)帽單元安裝于所述布風(fēng)板上，且所述風(fēng)帽單元的數(shù)量與所述第一風(fēng)孔的數(shù)量相同，每個(gè)風(fēng)帽單元均對(duì)應(yīng)于一個(gè)第一風(fēng)孔，所述風(fēng)帽單元位于所述第一風(fēng)孔的上方，并與所述第一風(fēng)孔連通，所述風(fēng)帽單元用于將所述第一風(fēng)孔中的氣流向風(fēng)帽單元自身周圍排出。

9、優(yōu)選的，所述風(fēng)帽單元設(shè)有內(nèi)風(fēng)腔，所述內(nèi)風(fēng)腔沿豎直方向延伸，所述風(fēng)帽單元的側(cè)壁開設(shè)有出風(fēng)口，所述出風(fēng)口與所述內(nèi)風(fēng)腔連通，所述出風(fēng)口的中心軸線方向傾斜于水平方向，所述出風(fēng)口的中心軸線的位置由內(nèi)向外逐漸降低。

10、根據(jù)本發(fā)明第二方面的實(shí)施例，提供一種用于乏燃料后處理的流化床系統(tǒng)，包括流化床床體和上述的流化床布風(fēng)裝置，所述流化床布風(fēng)裝置一端用于接入壓縮空氣，另一端與所述流化床床體連通，所述流化床布風(fēng)裝置用于將壓縮空氣分散為均勻的流化氣體，并將流化氣體輸送至流化床床體中。

11、優(yōu)選的，所述流化床床體設(shè)有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管用于向所述流化床床體的內(nèi)腔中輸入硝酸鈾酰料液，所述流化氣體用于將所述硝酸鈾酰料液霧化分解為三氧化鈾。

12、本發(fā)明中的流化床布風(fēng)裝置通過(guò)在布風(fēng)板上設(shè)置多個(gè)均勻布置的第一風(fēng)孔，能夠初步實(shí)現(xiàn)均勻進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)流化床的穩(wěn)定流態(tài)化。然而，僅通過(guò)豎直方向的通孔(第一風(fēng)孔)進(jìn)行布風(fēng)，會(huì)存在布風(fēng)區(qū)域受限，布風(fēng)不均勻的問(wèn)題，即流化床的側(cè)邊壁上會(huì)出現(xiàn)顆粒高濃度區(qū)，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)死區(qū)或黏壁的情況。

13、因此，進(jìn)一步地，本流化床布風(fēng)裝置通過(guò)在布風(fēng)板的周向上設(shè)置多個(gè)旋流風(fēng)道，以有效改善流化床內(nèi)顆粒濃度的軸、徑向分布，強(qiáng)化流化過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，旋流風(fēng)道能夠使流化床內(nèi)氣流切向動(dòng)量增強(qiáng)，流化床內(nèi)氣流擾動(dòng)強(qiáng)烈，流化床床層截面流場(chǎng)的對(duì)稱性增強(qiáng)，可以消除了流場(chǎng)在流化床內(nèi)的偏斜，傳質(zhì)傳熱能力得到增強(qiáng)，能夠有效地緩解床層內(nèi)黏壁現(xiàn)象。

14、綜上，本流化床布風(fēng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)均勻進(jìn)氣，以實(shí)現(xiàn)顆粒的穩(wěn)定流態(tài)化。

技術(shù)特征：

1.一種流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，包括：筒體(1)和布風(fēng)板(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，所述筒體(1)的中心軸線垂直于所述布風(fēng)板(3)所處的平面，且所述布風(fēng)板(3)的形狀與所述筒體(1)的截面形狀相適配。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，所述旋流風(fēng)道的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述旋流風(fēng)道沿所述布風(fēng)板(3)的外側(cè)壁的圓周方向均勻布設(shè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，所述設(shè)定角度為15°-60°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，還包括預(yù)布風(fēng)板(2)，所述預(yù)布風(fēng)板(2)容置于所述風(fēng)室內(nèi)并與所述筒體(1)的內(nèi)側(cè)壁連接，所述預(yù)布風(fēng)板(2)位于所述布風(fēng)板(3)的正下方，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，所述預(yù)布風(fēng)板(2)與所述布風(fēng)板(3)之間的間隔距離為1-5m。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，還包括風(fēng)帽單元(7)，所述風(fēng)帽單元(7)安裝于所述布風(fēng)板(3)上，且所述風(fēng)帽單元(7)的數(shù)量與所述第一風(fēng)孔(4)的數(shù)量相同，每個(gè)風(fēng)帽單元(7)均對(duì)應(yīng)于一個(gè)第一風(fēng)孔(4)，所述風(fēng)帽單元(7)位于所述第一風(fēng)孔(4)的上方，并與所述第一風(fēng)孔(4)連通，所述風(fēng)帽單元(7)用于將所述第一風(fēng)孔(4)中的氣流向風(fēng)帽單元自身周圍排出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流化床布風(fēng)裝置，其特征在于，所述風(fēng)帽單元(7)設(shè)有內(nèi)風(fēng)腔(71)，所述內(nèi)風(fēng)腔(71)沿豎直方向延伸，所述風(fēng)帽單元(7)的側(cè)壁開設(shè)有出風(fēng)口(72)，所述出風(fēng)口(72)與所述內(nèi)風(fēng)腔(71)連通，所述出風(fēng)口(72)的中心軸線方向傾斜于水平方向，所述出風(fēng)口(72)的中心軸線的位置由內(nèi)向外逐漸降低。

9.一種用于乏燃料后處理的流化床系統(tǒng)，其特征在于，包括流化床床體和權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的流化床布風(fēng)裝置，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流化床床體設(shè)有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管用于向所述流化床床體的內(nèi)腔中輸入硝酸鈾酰料液，所述流化氣體用于將所述硝酸鈾酰料液霧化分解為三氧化鈾。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種流化床布風(fēng)裝置以及乏燃料后處理系統(tǒng)，該流化床布風(fēng)裝置包括：筒體和布風(fēng)板。筒體內(nèi)設(shè)有風(fēng)室，風(fēng)室貫通于筒體，用于供氣流通過(guò)，布風(fēng)板容置于筒體的風(fēng)室內(nèi)并與筒體的內(nèi)側(cè)壁連接，布風(fēng)板上設(shè)置有多個(gè)第一風(fēng)孔，第一風(fēng)孔沿筒體的軸向延伸，并貫穿于布風(fēng)板，布風(fēng)板的外側(cè)壁設(shè)置有旋流槽，旋流槽沿預(yù)定路徑延伸，預(yù)定路徑的切線方向以設(shè)定角度傾斜于水平方向，旋流槽與筒體的內(nèi)側(cè)壁之間圍合形成旋流風(fēng)道，旋流風(fēng)道貫穿于布風(fēng)板。該流化床布風(fēng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)均勻進(jìn)氣，以實(shí)現(xiàn)顆粒的穩(wěn)定流態(tài)化。

技術(shù)研發(fā)人員：馬敬,李啟超,陳勇,王冬,紀(jì)雷鳴,楊碩,邢東軍,秦永泉,王博,武婧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)核電工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10