專利名稱：一種用于固固反應(yīng)的下行自混合反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于固固反應(yīng)的下行自混合反應(yīng)器，它是屬于固體混合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)上的 改進(jìn)。二、 背景技術(shù)煤的熱解、生物質(zhì)熱解以及垃圾的熱解等是能源研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。利用固體熱載體熱解是這些 反應(yīng)的最佳方式之一。固固快速混合反應(yīng)是固體熱載體熱解的關(guān)鍵，現(xiàn)有的混合反應(yīng)器主要有、機(jī) 械攪拌式、機(jī)械接觸式和氣固流化混合式。機(jī)械攪拌式反應(yīng)器是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)固固快速混合，固體熱載體把熱量傳遞給固體反應(yīng)物，使其 高速升溫，從而達(dá)到快速熱解。常見的反應(yīng)器由螺旋混合給料反應(yīng)器和旋轉(zhuǎn)窯反應(yīng)器等，但是機(jī)械 設(shè)備在高溫時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)部分容易出現(xiàn)磨損和卡住等故障，工業(yè)化生產(chǎn)操作穩(wěn)定性差。機(jī)械接觸式反應(yīng)器是通過(guò)一灼熱的反應(yīng)器表面直接或間接與生物質(zhì)接觸，將熱量傳遞給生物 質(zhì)，使其高速升溫，從而達(dá)到快速熱解。常見的有燒蝕熱解反應(yīng)器、絲網(wǎng)熱解反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng) 器等。但是機(jī)械設(shè)備也存在高溫時(shí)焦渣磨損設(shè)備和設(shè)備的移動(dòng)部分容易出現(xiàn)故障以及難以工業(yè)化放 大的問(wèn)題。氣固流化混合反應(yīng)器主要是借助熱氣流或氣l対多相流對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行快速加熱，起主導(dǎo)熱量傳遞 的方式主要為對(duì)流換熱，但熱輻射和熱傳導(dǎo)也不可忽略，常見的有流化床反應(yīng)器、快速引射床反應(yīng) 器、循環(huán)流化床反應(yīng)器等。其中，循環(huán)流化床裝置因能解決熱量轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)熱量自給，很好地滿足 快速熱解對(duì)溫度和升溫速率的要求而被廣泛采用。目前用于商業(yè)運(yùn)行的只有從輸運(yùn)床和循環(huán)流化床 系統(tǒng)。但由于現(xiàn)有設(shè)備同體反應(yīng)物與熱載體固固混合需要使用載氣，熱效率較低，實(shí)際應(yīng)用時(shí)將會(huì) 加大投資成本以及運(yùn)行難度。綜上所述開發(fā)混合效率高、熱效率高、能耗低、設(shè)備處理能力大的固閨混合反應(yīng)技術(shù)仍是科研 工作者一直探索和研究的難題。三、 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有面固混合反應(yīng)技術(shù)的不足而提供一種用于固固反應(yīng)的下 行自混合反應(yīng)器，它在設(shè)計(jì)和制造上通過(guò)在下行反應(yīng)管上端設(shè)計(jì)一段自混合填料，實(shí)現(xiàn)從下行反應(yīng) 管上部進(jìn)入兩種或兩種以上的固體快速混合和反應(yīng)；自混合填料是由夾角15~150° 、 20mmX 20mm 70mmX70mm的耐高溫三角鋼組成中心距40mm 140mm的填料層，上下兩層填料成90°交 錯(cuò)，隔層同方向填料錯(cuò)排，填料層高度為6 2 0層。它主要利用重力使流過(guò)自混合填料的熱載體 和固體反應(yīng)物通過(guò)多次碰撞分流實(shí)現(xiàn)固固快速混合反應(yīng)，其主要的技術(shù)特征是下行反應(yīng)管上端設(shè)計(jì) 一段自混合填料。它主要由下行反應(yīng)管、自混合填料、固體進(jìn)料口、反應(yīng)器出口等構(gòu)成。四、
圖1和圖2為下行自混合反應(yīng)器正視和側(cè)視圖。 附圖的圖面設(shè)明如下-固體進(jìn)料口 2—--自混合填料3---下行反應(yīng)管4—-反應(yīng)器出口五具體實(shí)施方式
在實(shí)際設(shè)計(jì)和制造中，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者是通過(guò)在下行反應(yīng)管(3)上端設(shè)計(jì)一段自混合填料 (2),實(shí)現(xiàn)從下行反應(yīng)管上部固體進(jìn)料口 (1)進(jìn)入兩種或兩種以上的固體快速混合和反應(yīng)，反應(yīng) 后的固體和氣體通過(guò)反應(yīng)器出口 (4)流出進(jìn)入氣固分離系統(tǒng)。自混合填料是由夾角15 150° 、 20min X20mm 70mmX70mm的耐高溫三角鋼組成中心距40mm 140mm的填料層，上下兩層填料成90°交錯(cuò)， 隔層同方向填料錯(cuò)排，填料層高度為6 2 0層。這樣《2mm的熱載體和固體反應(yīng)物流過(guò)自混合填 料層(2)時(shí)通過(guò)碰撞由一股分為兩股，兩股分為四股，四股分為八股，幾何次數(shù)增加，多次的分 散再混合實(shí)現(xiàn)了固固快速混合傳熱反SL本實(shí)用新型的用亍固固反應(yīng)的下行自混合反應(yīng)器具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)(l)混合快速均勻，效 率高；(2)由于采用自混合填料，無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，不存在磨損和卡住等故障，工業(yè)化生產(chǎn)操作穩(wěn)定性 好；(3)利用重力實(shí)現(xiàn)自混合，無(wú)需使用載氣，熱效率高；(4)設(shè)備體積小，材料用量少，設(shè)備 投資少；(5 )結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便，設(shè)備處理量大。
權(quán)利要求1.一種用于固固反應(yīng)的下行自混合反應(yīng)器，它主要由下行反應(yīng)管、自混合填料、固體進(jìn)料口、反應(yīng)器出口等構(gòu)成，其特征是在下行反應(yīng)管上端設(shè)計(jì)一段自混合填料。
專利摘要一種用于固固反應(yīng)的下行自混合反應(yīng)器，它是屬于固體混合反應(yīng)器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。它主要是通過(guò)在下行反應(yīng)管上端設(shè)計(jì)一段自混合填料，實(shí)現(xiàn)從下行反應(yīng)管上部進(jìn)入兩種或兩種以上的固體快速混合和反應(yīng)。它主要由下行反應(yīng)管、自混合填料、固體進(jìn)料口、反應(yīng)器出口等構(gòu)成。
文檔編號(hào)B01J19/24GK201171987SQ20072030600
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者喬英云, 鵬 梁, 田原宇, 蓋希坤 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)