專利名稱：多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種流態(tài)化應(yīng)用技術(shù)，尤其涉及一種多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]流態(tài)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用到化工、石化、冶金、能源、材料、生化環(huán)保、制藥等眾多領(lǐng)域。然而，由于流化床反應(yīng)器內(nèi)兩相流動(dòng)結(jié)構(gòu)的不均勻性和流域的多態(tài)性，使得不同領(lǐng)域的流化床工藝具有鮮明的特點(diǎn)。因此，流化床工藝在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用前，均需要對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)， 即使在同一領(lǐng)域范圍內(nèi)，由于工藝條件的差異，也需要對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)。[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路是根據(jù)工藝要求將流化床反應(yīng)器固定為某一類型，相關(guān)的操作條件(如溫度、壓力、氣體流量、固體顆粒質(zhì)量流率等)被局限在非常窄的區(qū)間內(nèi)，一旦工藝評(píng)價(jià)完成后，此工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)很難再用于評(píng)價(jià)其他工藝， 結(jié)果造成實(shí)驗(yàn)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，研發(fā)成本大幅度增加，不利于企業(yè)的健康發(fā)展。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以完成氣固體系固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床和循環(huán)流化床等多種相關(guān)工藝的評(píng)價(jià)，設(shè)備投資少，易操作。[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0006]本實(shí)用新型的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括氣體緩沖罐、蒸汽發(fā)生爐，所述氣體緩沖罐的進(jìn)口與原料氣管路連接，所述蒸汽發(fā)生爐的進(jìn)口通過(guò)計(jì)量泵與去離子水管路連接，所述氣體緩沖罐的出口與所述蒸汽發(fā)生爐的出口匯合后與氣體加熱爐的進(jìn)口連接，所述氣體加熱爐的出口與固定床反應(yīng)器底部的進(jìn)口連接，所述固定床反應(yīng)器頂部的出口與流化床反應(yīng)器下部的進(jìn)口連接，所述流化床反應(yīng)器的底部設(shè)有固體卸料口，所述流化床反應(yīng)器的上部與真空進(jìn)料管連接；[0007]所述流化床反應(yīng)器頂部的出口與一級(jí)冷卻器、一級(jí)氣液分離器、一級(jí)儲(chǔ)液罐依次連接，所述一級(jí)儲(chǔ)液罐的底部設(shè)有一級(jí)電子秤；[0008]所述一級(jí)氣液分離器的氣體出口與二級(jí)冷卻器、二級(jí)氣液分離器、二級(jí)儲(chǔ)液罐依次連接，所述二級(jí)儲(chǔ)液罐的底部設(shè)有二級(jí)電子秤；[0009]所述二級(jí)氣液分離器的氣體出口連接有尾氣表。[0010]由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，由于包括氣體緩沖罐和蒸汽發(fā)生爐兩路氣體進(jìn)料，通過(guò)氣體加熱爐、固定床反應(yīng)器進(jìn)入流化床反應(yīng)器與固體顆粒反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。流化床反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物在一級(jí)冷卻器冷卻后，進(jìn)入一級(jí)氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在一級(jí)儲(chǔ)液罐內(nèi)并由一級(jí)電子秤計(jì)量，一級(jí)氣液分離器分離出來(lái)的氣體再進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻到室溫，然后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器完成氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在二級(jí)儲(chǔ)液罐內(nèi)并由二級(jí)電子秤計(jì)量，二級(jí)氣液分離器分離的尾氣由尾氣表計(jì)量，可以完成氣固體系固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床和循環(huán)流化床等多種相關(guān)工藝的評(píng)價(jià)，設(shè)備投資少，易操作。


[0011]圖1為本實(shí)用新型的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖中1、氣體緩沖罐，2、計(jì)量泵，3、蒸汽發(fā)生爐，4、氣體加熱爐，5、固定床反應(yīng)器， 6、流化床反應(yīng)器，7、一級(jí)冷卻器，8、一級(jí)氣液分離器，9、一級(jí)儲(chǔ)液罐，10、一級(jí)電子秤，11、二級(jí)冷卻器，12、二級(jí)氣液分離器，13、二級(jí)儲(chǔ)液罐，14、二級(jí)電子秤，15、尾氣表。
具體實(shí)施方式
[0013]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。[0014]本實(shí)用新型的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖1所示[0015]包括氣體緩沖罐、蒸汽發(fā)生爐，所述氣體緩沖罐的進(jìn)口與原料氣管路連接，所述蒸汽發(fā)生爐的進(jìn)口通過(guò)計(jì)量泵與去離子水管路連接，所述氣體緩沖罐的出口與所述蒸汽發(fā)生爐的出口匯合后與氣體加熱爐的進(jìn)口連接，所述氣體加熱爐的出口與固定床反應(yīng)器底部的進(jìn)口連接，所述固定床反應(yīng)器頂部的出口與流化床反應(yīng)器下部的進(jìn)口連接，所述流化床反應(yīng)器的底部設(shè)有固體卸料口，所述流化床反應(yīng)器的上部與真空進(jìn)料管連接；[0016]所述流化床反應(yīng)器頂部的出口與一級(jí)冷卻器、一級(jí)氣液分離器、一級(jí)儲(chǔ)液罐依次連接，所述一級(jí)儲(chǔ)液罐的底部設(shè)有一級(jí)電子秤；[0017]所述一級(jí)氣液分離器的氣體出口與二級(jí)冷卻器、二級(jí)氣液分離器、二級(jí)儲(chǔ)液罐依次連接，所述二級(jí)儲(chǔ)液罐的底部設(shè)有二級(jí)電子秤；[0018]所述二級(jí)氣液分離器的氣體出口連接有尾氣表。[0019]所述固定床反應(yīng)器外側(cè)和所述流化床反應(yīng)器外側(cè)分別設(shè)有加熱爐。[0020]所述一級(jí)儲(chǔ)液罐和二級(jí)儲(chǔ)液罐分別設(shè)有液體取樣口 ；所述二級(jí)氣液分離器的氣體出口處設(shè)有氣體取樣口。[0021]本實(shí)用新型的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氣固流化床工藝評(píng)價(jià)的方法， 包括工藝步驟[0022]A、通過(guò)兩路氣體進(jìn)料，一路是壓力< IOMPa的混合原料氣，混合氣體經(jīng)過(guò)氣體緩沖罐穩(wěn)壓后，在氣體加熱爐內(nèi)加熱到溫度< 900°C，然后通過(guò)固定床反應(yīng)器進(jìn)入流化床反應(yīng)器與固體顆粒反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)；另一路為水相進(jìn)料，去離子水經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量并增壓到壓力 ^ 后，在蒸汽發(fā)生爐內(nèi)轉(zhuǎn)化為水蒸汽，然后在氣體加熱爐內(nèi)加熱到溫度< 900°C，最后通過(guò)固定床反應(yīng)器進(jìn)入流化床反應(yīng)器與固體顆粒反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)；[0023]所述兩路氣體進(jìn)料方式同時(shí)使用或單獨(dú)使用；[0024]B、所述流化床反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物在一級(jí)冷卻器冷卻后，進(jìn)入一級(jí)氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在一級(jí)儲(chǔ)液罐內(nèi)，一級(jí)儲(chǔ)液罐的液體量由一級(jí)電子秤計(jì)量， 一級(jí)氣液分離器分離出來(lái)的氣體再進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻到室溫，然后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器完成氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在二級(jí)儲(chǔ)液罐內(nèi)，二級(jí)儲(chǔ)液罐的液體量由二級(jí)電子秤計(jì)量， 二級(jí)氣液分離器分離的尾氣由尾氣表計(jì)量。[0025]所述步驟A中，所述固定床反應(yīng)器內(nèi)裝填催化劑使用或空床使用；[0026]所述流化床反應(yīng)器可以在固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床或循環(huán)流化床條件下操作；[0027]所述固體顆?？梢圆捎谜婵肇?fù)壓方式進(jìn)料，粒度< 10mm。[0028]所述步驟B中，所述一級(jí)冷卻器的冷卻介質(zhì)可以為冷工藝氣體，所述二級(jí)冷卻器的冷卻介質(zhì)可以為室溫軟化水。[0029]具體實(shí)施例[0030]再參見圖1，以粉煤流化床氣化工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)為例，煤粉通過(guò)真空負(fù)壓方式加載到流化床反應(yīng)器6內(nèi)，流化床反應(yīng)器6在循環(huán)流化床條件下操作。氣化介質(zhì)選擇氧氣和水蒸汽，壓力為4MPa的氧氣先進(jìn)入氣體緩沖罐1穩(wěn)壓，去離子水經(jīng)計(jì)量泵2計(jì)量并增壓到壓力為后，在蒸汽發(fā)生爐3內(nèi)轉(zhuǎn)化為水蒸汽，蒸汽發(fā)生爐3產(chǎn)生的水蒸汽與來(lái)自氣體緩沖罐1的氧氣混合后，一起進(jìn)入氣體加熱爐4內(nèi)加熱到900°C，最后通過(guò)空載固定床反應(yīng)器5 進(jìn)入流化床反應(yīng)器6內(nèi)與煤粉發(fā)生氣化反應(yīng)；流化床反應(yīng)器6產(chǎn)生的氣化煤氣先在一級(jí)冷卻器7冷卻后，進(jìn)入一級(jí)氣液分離器8實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在一級(jí)儲(chǔ)液罐9內(nèi)， 一級(jí)儲(chǔ)液罐9的液體量由一級(jí)電子秤10計(jì)量，一級(jí)氣液分離器8分離出來(lái)的氣體再進(jìn)入二級(jí)冷卻器11冷卻到室溫，然后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器12完成氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在二級(jí)儲(chǔ)液罐13內(nèi)，二級(jí)儲(chǔ)液罐13的液體量由二級(jí)電子秤14計(jì)量，二級(jí)氣液分離器13分離的煤氣由尾氣表15計(jì)量。[0031]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括氣體緩沖罐、蒸汽發(fā)生爐， 所述氣體緩沖罐的進(jìn)口與原料氣管路連接，所述蒸汽發(fā)生爐的進(jìn)口通過(guò)計(jì)量泵與去離子水管路連接，所述氣體緩沖罐的出口與所述蒸汽發(fā)生爐的出口匯合后與氣體加熱爐的進(jìn)口連接，所述氣體加熱爐的出口與固定床反應(yīng)器底部的進(jìn)口連接，所述固定床反應(yīng)器頂部的出口與流化床反應(yīng)器下部的進(jìn)口連接，所述流化床反應(yīng)器的底部設(shè)有固體卸料口，所述流化床反應(yīng)器的上部與真空進(jìn)料管連接；所述流化床反應(yīng)器頂部的出口與一級(jí)冷卻器、一級(jí)氣液分離器、一級(jí)儲(chǔ)液罐依次連接， 所述一級(jí)儲(chǔ)液罐的底部設(shè)有一級(jí)電子秤；所述一級(jí)氣液分離器的氣體出口與二級(jí)冷卻器、二級(jí)氣液分離器、二級(jí)儲(chǔ)液罐依次連接，所述二級(jí)儲(chǔ)液罐的底部設(shè)有二級(jí)電子秤；所述二級(jí)氣液分離器的氣體出口連接有尾氣表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述固定床反應(yīng)器外側(cè)和所述流化床反應(yīng)器外側(cè)分別設(shè)有加熱爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)儲(chǔ)液罐和二級(jí)儲(chǔ)液罐分別設(shè)有液體取樣口 ；所述二級(jí)氣液分離器的氣體出口處設(shè)有氣體取樣
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能氣固流化床工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括氣體緩沖罐和蒸汽發(fā)生爐兩路氣體進(jìn)料，通過(guò)氣體加熱爐、固定床反應(yīng)器進(jìn)入流化床反應(yīng)器與固體顆粒反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。流化床反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物在一級(jí)冷卻器冷卻后，進(jìn)入一級(jí)氣液分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在一級(jí)儲(chǔ)液罐內(nèi)并由一級(jí)電子秤計(jì)量，一級(jí)氣液分離器分離出來(lái)的氣體再進(jìn)入二級(jí)冷卻器冷卻到室溫，然后進(jìn)入二級(jí)氣液分離器完成氣液分離，分離的液體儲(chǔ)存在二級(jí)儲(chǔ)液罐內(nèi)并由二級(jí)電子秤計(jì)量，二級(jí)氣液分離器分離的尾氣由尾氣表計(jì)量。該系統(tǒng)可以完成氣固體系固定床、鼓泡床、湍動(dòng)床和循環(huán)流化床等多種相關(guān)工藝的評(píng)價(jià)，設(shè)備投資少，易操作。
文檔編號(hào)B01J8/14GK202238011SQ20112035990
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者吳道洪, 王其成 申請(qǐng)人:北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司