專利名稱：氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及氣固并流式顆粒移動床，尤其涉及氣固并流式顆粒軸向移動床設備的下料裝置。
氣固并流式顆粒移動床設備在很多地方應用，如石油化工、能源工業等等。
在石油化工領域內，催化重整是生產高辛烷值汽油、芳烴和廉價氫氣的重要工藝。隨著我國石化工業的發展，芳烴需求量大增，同時，由于環保要求汽油質量指標日益增高，不加鉛的高辛烷值汽油的需求量迅速增加，我國的催化重整在今后必然會有較大發展。
催化劑連續再生技術是連續重整的關鍵所在。催化劑顆粒在再生設備中與再生劑氣體進行再生反應的同時不斷地向下移動，最終，恢復活性的催化劑排出再生設備，重新進入重整反應工序。近十年左右的時間內，美國UOP和法國IFP已對其再生技術進行了多次更新換代。七十年代至今，UOP已發展了三代技術，IFP發展了兩代技術工藝。
UOP第三代和IFP第二代連續重整再生工藝的燒焦段均采用徑向移動床，雖然徑向移動床具有壓降低等優點，但其主要缺點是(1)床層內篩網處容易造成催化劑貼壁，從而形成催化劑滯流區，影響床層燒焦效率；(2)再生氣中的氧利用率較低，要求的再生氣流量大，導致動力消耗較大；第一段再生氣體的入口溫度較高，燒焦放出的熱量得不到充分利用，且燒焦段的利用率較低；(3)燒焦段沿徑向的溫度分布不均勻，在第一段內篩網處易出現超溫區，容易對催化劑的性能產生不利影響。采用軸向移動床使得再生氣體和催化劑并流方式，可保證床層截面上各點具有相同的燒焦效率。
在能源環保領域，煤炭是我國的主要能源，由于燃煤技術落后，燃燒效率和熱效率低，對環境污染十分嚴重。因此，無論從節約能源還是從保護環境角度都迫切需要開發高效、低污染的新型燃煤技術。在各種新型燃煤技術中所遇到的一個關鍵問題就是高溫燃氣和煙氣的除塵。顆粒移動床除塵器具有較好的發展潛力，其原理為利用直徑較大的顆粒形成床層，含有細粉塵的煙氣與床層顆粒在床層內采用并流方式通過床層來實現煙氣的凈化，而床層顆粒可以循環使用。但在顆粒層移動床除塵器內如何實現顆粒相和煙氣的均勻并流流動是其設計中的關鍵問題。
不管是石化領域里的連續催化重整中催化劑移動床連續再生，還是燃煤技術中的顆粒移動床凈化煙氣，都需要氣固兩相在設備筒體內自上而下沿筒體截面均勻向下流動。在現有技術中如
圖1所示的設備中，軸向移動床外壁附近易出現顆粒滯流區。氣體相A與顆粒相B在床層中同時向下，顆粒相在床層下部靠器壁處存在一顆粒滯流區01，且隨著床層直徑的增加，顆粒流動不均勻現象更加嚴重。為了減少顆粒的滯留，實現顆粒相的流型為活塞流，在現有技術中一般在移動床層的下端的橫截面上設有多個如圖2所示的倒錐02，倒錐可以減少顆粒的滯流，但其又影響了氣體速度沿床層的均勻分布。
如何實現床層內氣體相和顆粒相沿床層均勻順流流動，是關鍵所在。
本實用新型的目的在于克服傳統軸向移動床的缺點，提供一種軸向移動床設備的下料裝置，其可實現床層內氣體相和顆粒相沿床層橫截面均勻順流流動，從而大大改善軸向床內氣固兩相的流動特性。
為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案本實用新型涉及的氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置包括一多網格分布器，在所述的多網格分布器的每一個網格上固設一可以使顆粒相和氣體分離的導流管，所述導流管由過渡段、篩網和排料管連接而成。所述多網格分布器網格孔可以是多邊形孔，如正六邊形孔，也可以是圓形孔。
為了保證顆粒相在整個床層內均勻流動，所述排料管截面積各不相同，其沿移動床容器內筒的橫截面由中心至邊壁逐漸增加。沿內筒由外向內相鄰兩排料管橫截面積之比Sn+1/Sn＝1.1～10，其中Sn+1/Sn＝1.1～5為較佳選擇。
本下料裝置在使用時安裝在移動床設備的移動床筒體的下端，為了使顆粒在向下流動中更加均勻，與之相配的移動床容器的內壁可以是圓柱形，也可以是向下外擴的圓錐形，還可以是由下列兩段構成上段為向上外擴的圓錐形，下段為向下外擴的圓錐形；在上述的上下段之間也可以增設一圓柱形段。所述向下外擴的下段圓錐形的錐角α可以為0～30°。
本實用新型與現有技術相比具有以下的優點1、使用本下料裝置，在移動床中的氣體沿床層速度分布均勻，表觀氣速范圍為0-1.2m/s。
2、顆粒相在床層內的流動近似于平推流形式分布，能較好地實現軸向移動床中的工藝過程，使得氣固兩相均勻接觸。
3、當床層直徑增加時，仍然可以保證顆粒相沿直徑方向的活塞型流動。
由于有以上優點，本實用新型提供的氣固并流式顆粒移動床設備適用范圍大，可用于連續重整再生器軸向移動床、顆粒層除塵器等，也可以適用于各種設備的排料裝置上。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1為現有技術中的一種連續重整向下移動床結構和使用中出現催化劑顆粒相滯流的示意圖；圖2為現有技術中的另一種連續重整向下移動床筒體結構示意圖；圖3為本實用新型提供的連續重整向下移動床結構示意圖；圖4為圖3所示的本實用新型提供的連續重整的移動床中的下料裝置中的多網格分布器的俯視結構示意圖；圖5為圖3中下料裝置上的導流管結構示意圖。
實施例如圖3所示，軸向移動床設備的床身由圓筒形外殼和內筒構成，外殼和內圓筒之間形成一再生氣體通道，在外殼上設有再生氣體的進氣口和出氣口8，在內筒中的上頂部設有催化劑分配器6，分配器6的下部插設在內筒中的催化劑床層中，內筒為軸向床床身7，其內壁5的上部為一段向上外擴的圓錐形，其下為一圓柱形，接著的是一向下外擴的圓錐形，該段的錐角α為30°，在向下外擴的圓錐形段的下端固設一多網格分布器9，其上沿內筒的橫截面由中心向外設有三層六邊形的孔4，在多網格分布器9的下方，每個六邊形孔上密封連接有一導流管10，其上部為一圓錐形過渡段3，過渡段3的下面連接約翰遜網2，其下方連接排料管1。催化劑顆粒相①和再生氣體相②在本移動床層向下順流流動。完成燒焦后的催化劑和再生氣體進入有多個六邊形孔4的多網格分布器9，當再生氣體與催化劑一道來到約翰遜網2中時，再生氣體在壓差作用下經網的縫隙向外流動，而催化劑則在重力作用下向下流動進入排料管1，從而實現兩相的分離。
為了使催化劑在床層內為平推流型，通過調節排料管1的面積來實施。排料管截面積沿內筒的橫截面由中心至邊壁逐漸增加。本裝置的三層六邊形孔4下連接的排料管1的橫截面積由內向外的比例為S1∶S2∶S3＝1∶3∶8。
權利要求1.一種氣固并流式顆粒移動床設備中的下料裝置，其特征在于其包括有一多網格分布器，在所述的多網格分布器的每一個網格上固設一可以使顆粒相和氣體相分離的導流管。
2.根據權利要求1所述的氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置，其特征在于所述移動床容器的下部設有的多網格分布器的每個網孔為多邊形，所述導流管由過渡段、篩網和排料管相互連接而成。
3.根據權利要求2所述的氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置，其特征在于所述排料管截面積沿內筒的橫截面由中心至邊壁逐漸增加。
4.根據權利要求3所述的氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置，其特征在于所述排料管截面積沿移動床內筒由外向內相鄰兩排料管橫截面積之比Sn+1/Sn＝1.1～10。
5.根據權利要求4所述的氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置，其特征在于所述排料管截面積沿移動床內筒由外向內相鄰兩排料管橫截面積之比Sn-1/Sn＝1.1～5。
6.根據權利要求2所述的氣固并流式顆粒移動床設備的下料裝置，其特征在于所述移動床容器的下部設有的多網格分布器的每個網孔為多邊形。
專利摘要一種氣固并流式顆粒移動床設備中的下料裝置,其包括有一多網格分布器,在所述的多網格分布器的每一個網格上固設一可以使顆粒相和氣體相分離的導流管。使用本實用新型提供的氣固并流式顆粒移動床的下料裝置的移動床設備,顆粒相在床層內的流動近似于平推流型式分布,使得氣固兩相接觸均勻,氣體沿床層速度分布均勻。當床層直徑增加時,仍然可以保證顆粒相沿直徑方向的活塞型流動,適應范圍大。
文檔編號B01J8/24GK2406724SQ00205860
公開日2000年11月22日 申請日期2000年2月24日 優先權日2000年2月24日
發明者姬忠禮, 陳鴻海, 盧春喜, 張鐵鋼, 劉耀芳, 時銘顯 申請人:石油大學(北京)