本实用新型专利技术公开了一种可用于间歇式生产氟化稀土的振动流化床反应器，包括进料装置、出料装置、流化床、振动器和加热装置，流化床包括筒状的流化床本体，流化床本体顶部开设有与进料装置相连通的进料口，流化床本体的侧壁开设有与出料装置相连通的出料口；流化床本体的底部还开设有进气口，流化床本体的腔体内设有供气体穿过并实现均匀布风的气体分布板，流化床本体的顶部还设有排气管；加热装置安装在流化床本体的外侧并包覆流化床本体；振动器安装在流化床本体的外壁上，流化床本体的底部通过弹性支撑件连接到支座上。本实用新型专利技术可改善流化质量、改善传质传热效果，产品质量均一稳定，产品氟化率高，工艺成本低。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种可用于间歇式生产氟化稀土的振动流化床反应器，包括进料装置、出料装置、流化床、振动器和加热装置，流化床包括筒状的流化床本体，流化床本体顶部开设有与进料装置相连通的进料口，流化床本体的侧壁开设有与出料装置相连通的出料口；流化床本体的底部还开设有进气口，流化床本体的腔体内设有供气体穿过并实现均匀布风的气体分布板，流化床本体的顶部还设有排气管；加热装置安装在流化床本体的外侧并包覆流化床本体；振动器安装在流化床本体的外壁上，流化床本体的底部通过弹性支撑件连接到支座上。本技术可改善流化质量、改善传质传热效果，产品质量均一稳定，产品氟化率高，工艺成本低。【专利说明】可用于间歇式生产氟化稀土的振动流化床反应器
本技术涉及一种流化床反应器，尤其涉及一种振动流化床反应器。
技术介绍
氟化稀土是熔融电解法和金属钙热还原法生产稀土金属和合金的重要原料，此外还用作钢铁和有色合金的添加剂、稀土抛光粉添加剂、荧光粉等，用途十分广泛。生产氟化稀土的方法主要有湿法和干法两大类，由于湿法生产氟化稀土的流程长、污染大、产品含有结晶水及杂质含量高，因此国内、外都已逐步将其列入淘汰工艺。干法生产具有工艺简捷、污染小、产品不含结晶水、杂质含量低等优点，但目前干法生产氟化稀土均采用固定床法生产，即采用稀土氧化物和氟化氢或氟化氢铵为原料，在一种箱式加热炉中间歇式生产，炉体基本结构中的内胆是采用耐腐蚀合金加工成的圆形或方形容器，容器外铺设有电加热元件，加热元件再采用耐火保温材料包裹，内胆开有一扇门，可以将盛有稀土氧化物或稀土氧化物与氟化氢铵混合物的料盘放入炉内，加热时关闭炉门。生产过程是将稀土氧化物或混合物加热到一定温度后通入氟化氢气体反应一段时间后制得氟化稀土，待温度降低至常温后再取出产品。稀土氧化物氟化反应的控制步骤为内外扩散过程，但工业生产的稀土氧化物的平均粒度很小(2?11 μ m)，故颗粒间空隙也很小，加上床层为静态，导致气体扩散阻力大，因此反应过程的传质、传热效果很差，所制取的氟化稀土的质量很难保证均一性，故一般固定床的料高很少超过40mm。此外，加热炉的升温、降温时间长，导致生产周期长达十多小时至四十小时不等，生产过程效率低、能耗高。 现有的生产工艺及设备很难满足稀土金属氟化物不断增长的用量需求，尤其是难以满足那些需要品种多、批量小、反应时间长、氟化率要求高(> 99% )的重稀土金属氟化物的生产需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可改善流化质量、改善传质传热效果、产品质量均一稳定、产品氟化率高、工艺成本低的可用于间歇式生产氟化稀土的振动流化床反应器。 为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为一种可用于间歇式生产氟化稀土的振动流化床反应器，包括进料装置、出料装置、流化床、振动器和加热装置，所述流化床包括筒状的流化床本体，流化床本体顶部开设有与进料装置相连通的进料口，流化床本体的侧壁开设有与出料装置相连通的出料口；所述流化床本体的底部还开设有进气口，流化床本体的腔体内设有供气体穿过并实现均匀布风的气体分布板，流化床本体的顶部还设有排气管；所述加热装置安装在流化床本体的外侧并包覆流化床本体；所述振动器安装在流化床本体的外壁上，流化床本体的底部通过弹性支撑件连接到支座上。本技术的振动流化床反应器特别适合品种多、批量小、反应时间长、氟化率要求高(> 99% )的重稀土金属氟化物的生产需求。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述气体分布板沿不同高度方向上设置有多层，气体分布板为风帽式结构，所述气体分布板的开孔率为0.5%?22.5% ;很显然，风帽式结构中的风帽优选都是均匀分布的。每一层的气体分布板与水平面的夹角为0.5°?5°。更优选的，所述气体分布板沿不同高度方向上设置有两层，包括上层气体分布板和下层气体分布板；所述上层气体分布板和下层气体分布板分别配置有独立的进料口和出料□。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述出料口开设在其对应的气体分布板低点处的流化床本体的筒壁上，出料口外接出料管，该出料管的中心线与流化床本体的筒壁呈45。?75。夹角。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述出料管的末端设置呈三通形状，且三通的第一出口与筒壁平行，第一出口与出料装置相对接，三通的第二出口用盲板封堵作为疏通出料管的检修口。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述流化床本体的腔体中还设有用于增加床内热交换面积和改善颗粒流化质量的多孔附加板，所述多孔附加板与所述气体分布板相间布设，且保证最上层的气体分布板上方和最下层的气体分布板下方均设置有所述的多孔附加板。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述加热装置主要由一包围流化床本体的加热围壳构成，所述加热围壳由弧形金属壳件组成，所述加热围壳与流化床本体相隔一距离，加热围壳内均匀分布有电加热元件，加热围壳的壳壁与电加热元件之间填充有耐火保温材料(例如耐火保温纤维板或保温棉)。所述加热围壳的非固定端开有缺口以避免加热围壳与流化床本体上设置的热电偶、测压元件等部件碰撞。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述加热装置通过紧固件安装在独立于所述支座的围壳支柱上，使所述加热装置与流化床本体分隔开。所述加热装置优选通过螺栓等紧固件将加热围壳的半圆形固定夹固定在独立于所述支座的围壳支柱上，使所述加热装置与流化床本体分隔开，检修或更换元件时可将加热围壳从围壳支柱上拆卸下来即可。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述振动器为振动电机或空气涡轮式振动器；所述振动器的安装位置距离所述加热装置至少350mm，所述振动器的数量为2台或4台，且呈轴对称布置。 上述的振动流化床反应器中，优选的，所述出料装置通过橡胶柔性连接件与出料口处的出料管连接，所述进气口处的进气管通过橡胶柔性连接件与气体输送管道连接，所述排气管通过橡胶柔性连接件与旋风收尘装置连接。这样可避免振动对流化床本体和其它设备、管道的破坏及防止由此导致的泄漏事故发生。 与现有技术相比，本技术的优点在于:通过采用本技术的振动流化床反应器及生产工艺，可以有效改善反应物料颗粒的流化质量，灵活调节反应需要的时间，反应过程的传质、传热得到大幅改善，产品质量均一、稳定且氟化率高，工艺成本显著降低。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术振动流化床反应器的床体剖视结构示意图。 图2为本技术振动流化床反应器的主视结构示意图。 图3为本技术振动流化床反应器中加热围壳结构示意图。 图例说明: 1、卸料口 ；2、流化床本体；3、多孔附加板；4、气体分布板；41、上层气体分布板；42、下层气体分布板；5、下层进料管；6、上层进料管；7、排气管；8、上层出料管；9、下层出料管；10、进气管；11、围壳支柱；12、支座；13、卸料阀；14、弹性支撑件；15、支耳；16、振动器；17、螺栓；18、加热围壳；19、进料阀；20、加料斗；21、旋风收尘装置；22、盲板；23、出料阀；24、橡胶柔性连接件；25、半圆形固定夹；26、耐火保温材料；27、电加热元件；28、半圆形金属壳件。 【具体实施方式】 为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可用于间歇式生产氟化稀土的振动流化床反应器，包括进料装置、出料装置、流化床、振动器和加热装置，其特征在于：所述流化床包括筒状的流化床本体，流化床本体顶部开设有与进料装置相连通的进料口，流化床本体的侧壁开设有与出料装置相连通的出料口；所述流化床本体的底部还开设有进气口，流化床本体的腔体内设有供气体穿过并实现均匀布风的气体分布板，流化床本体的顶部还设有排气管；所述加热装置安装在流化床本体的外侧并包覆流化床本体；所述振动器安装在流化床本体的外壁上，流化床本体的底部通过弹性支撑件连接到支座上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁喻，宁顺明，唐三川，何利民，陈文勇，吴杰，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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