【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于流化床领域，具体涉及用于气固密相流化床的内构件及气固密相流化床和流化方法。
技术介绍
1、流态化是指通过气体和/或液体使固体颗粒分散悬浮，从而转变成具有类似流体性质的过程。目前，流态化技术作为一种基础技术已经广泛应用于各种物理和化学过程。根据流化介质及流化速度的不同会呈现多种流化状态。其中气固密相流化床具有颗粒混合程度高、床层温度和浓度均匀、传质和传热效率高等优点，在煤炭加工和利用、石油化工、精细化工、冶金和矿物加工等行业应用很多。
2、在气速较低的流化过程中始终伴随着气泡的聚并和破碎，当气泡尺寸发展到与床体直径相比足够大时会形成气栓，整个床层变成气栓和颗粒料栓交替的状态，这就是节涌现象。节涌通常发生在小直径(这里的直径是指密相段床体的内径)、大高径比(这里的高径比指的是催化剂床层的高径比)的床中。节涌现象会导致传热传质效率大幅下降，颗粒与壁面摩擦增加，动量损耗增加，床层压降波动幅度增大，床体振动幅度增加，严重影响流化性能和操作的稳定性。
3、随着反应和过程控制技术向精细化发展，小直径流化床也得到越来越广泛的应用。但是小直径流化床内发生节涌的程度要明显高于大直径流化床。目前通常采用增加内构件来抑制节涌，而对于不同尺寸的流化床，采用不同的内构件形式，其抑制节涌的效果是不一样的。cn201911095519.1公开了一种内构件和多级流化床反应器，该内构件应用于流化床反应器的腔室内，包括：外侧壁为第一圆锥形结构的壳体以及固定连接结构，其中，壳体的锥端封闭；与锥端相对应的所述第一圆锥形结构的底端设置
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种用于气固密相流化床的内构件，该内构件适用于小内径密相段床体、大高径比催化剂床层的气固密相流化床中，用于有效解决其节涌问题。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种具有前述内构件的气固密相流化床。
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种利用前述气固密相流化床对固体颗粒进行密相流化的流化方法。
4、为实现本专利技术的第一个目的，采用以下的技术方案：
5、一种用于气固密相流化床的内构件，所述气固密相流化床包括床体、气体入口、气体分布器、气体出口和气固分离装置；所述床体包括由下至上的密相段床体和扩径段床体，所述扩径段床体的内径大于所述密相段床体的内径；
6、所述内构件同轴设置于所述床体内；
7、所述内构件包括破泡结构，所述破泡结构为连续结构或间断结构，且与所述床体同轴设置。
8、优选地，所述破泡结构为螺旋结构。
9、优选地，所述螺旋结构为连续结构，包括螺纹结构、线状螺旋结构或片状螺旋结构；或者
10、所述螺旋结构为间断结构，包括多个支腿，所述多个支腿呈螺旋形间隔排列布置于所述床体内，所述支腿的中心轴与垂直于所述密相段床体中心轴的平面之间的夹角<30°。
11、优选地，所述螺旋结构的外径d螺外与所述密相段床体的内径d密内的比值d螺外/d密内＝0.5-0.95；和/或
12、所述螺旋结构的螺距l1与所述密相段床体的内径d密内的比值l1/d密内＝0.5-2。
13、优选地，所述内构件距离所述气体分布器的距离l2与所述密相段床体的内径d密内的比值l2/d密内≤3；和/或
14、所述内构件的高度h1与所述密相段床体的高度h2的比值h1/h2≥80％。
15、在一种实施方式中，所述内构件还包括内构件主体，所述内构件主体与所述床体同轴设置；
16、所述破泡结构沿所述内构件主体的外表面设置。
17、优选地，所述内构件主体的横截面积s1与密相段床体的横截面积s2的比值s1/s2＝1-50％。
18、在一种实施方式中，所述破泡结构沿所述密相段床体的内壁设置。
19、为实现本专利技术的第二个目的，还提供一种具有前述内构件的气固密相流化床。
20、优选地，所述气固密相流化床中，所述密相段床体的高度h2与其内径d密内的比值h2/d密内≥3；
21、优选地，所述气固密相流化床中，所述密相段床体的内径d密内≤150mm、催化剂床层的高径比＞10。
22、为实现本专利技术的第二个目的，还提供一种利用前述气固密相流化床对固体颗粒进行密相流化的方法。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、本专利技术的用于气固密相流化床的内构件，能够用于气固密相流化床中，且可应用于小内径(比如≤150mm)密相段床体、大高径比(比如＞10)催化剂床层的气固密相流化床；并且利用具有该内构件的气固密相流化床对固体颗粒进行密相流化时，可以有效破碎气泡、抑制节涌、减小压力波动、改善流化质量，可以实现颗粒在小内径(比如≤150mm)密相段床体、大高径比(比如＞10)催化剂床层的气固密相流化床中稳定流化。
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1.一种用于气固密相流化床的内构件，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的内构件，其特征在于，所述破泡结构(51)为螺旋结构。
3.根据权利要求2所述的内构件，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的内构件，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的内构件，其特征在于，
6.根据权利要求1-5中任一项所述的内构件，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的内构件，其特征在于，所述内构件主体(52)的横截面积S1与密相段床体(3)的横截面积S2的比值S1/S2为1-50％。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的内构件，其特征在于，所述破泡结构(51)沿所述密相段床体(3)的内壁设置。
9.一种具有如权利要求1-8中任一项所述内构件的气固密相流化床；
10.一种利用权利要求9所述气固密相流化床对固体颗粒进行密相流化的流化方法。
【技术特征摘要】
1.一种用于气固密相流化床的内构件，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的内构件，其特征在于，所述破泡结构(51)为螺旋结构。
3.根据权利要求2所述的内构件，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的内构件，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的内构件，其特征在于，
6.根据权利要求1-5中任一项所述的内构件，其特征在于，
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，孟祥堃，杨如意，门卓武，卜亿峰，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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