【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于气固流化床的复合内构件、强化气固接触的流化床反应装置和反应方法。
技术介绍
1、硝基苯气相加氢法制苯胺在国内已有几十年的生产历史，国内不少苯胺生产厂家都采用的是流化床气相催化加氢工艺。现有技术的制备苯胺的流化床反应器中，由于苯胺催化剂颗粒粒径较大，属于geldart b类颗粒，不易于流化。一般会通过加入内构件来调整反应器内床层的流化质量，但是不同的内构件导流的原理不同，对于流化质量的影响也不一样。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的气固流化床内气泡较大、气固传递效率不高的问题，提供一种用于气固流化床的复合内构件、强化气固接触的流化床反应装置和反应方法，具有有效破碎气泡与颗粒聚团，进而提高了气固传递效率的优势。
2、为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种用于气固流化床的复合内构件，该复合内构件包括：
3、多个竖直平行间隔排布的扰流结构，每个所述扰流结构包括竖直支撑件和多个间隔串联在所述竖直支撑件上的扰流件；
4、多组沿竖直方向间隔排布的涡流结构，相邻两组所述涡流结构交错排布，每组所述涡流结构包括多个水平平行间隔排布的涡流件，每个所述涡流件设置在相邻两根所述竖直支撑件之间且靠近所述扰流件；
5、其中，含有气泡的气流经过扰流结构形成涡流，并在所述涡流结构的协同作用下形成湍流破碎气泡，以加强气固接触。
6、优选地，在相互靠近的所述涡流构件和所述扰流构件中，所述涡流件表面与所述扰流件表面
7、优选地，同一所述竖直支撑件上的相邻两个扰流件的距离l与水平方向相邻所述涡流件之间的距离d的比为5～20。
8、优选地，所述涡流件设置为长条形钝体，所述长条形钝体包括横截面由下至上渐缩的第一钝体部和横截面由上至下渐缩的第二钝体部，所述第一钝体部的大端面和所述第二钝体部的大端面重合设置；
9、更优选所述第一钝体部的横截面的下底边长度与高度的比为0.2～0.8。
10、更优选所述第二钝体部的横截面的上底边长度与高度的比为1～2.5。
11、优选地，所述扰流件包括横截面由下至上渐缩的上钝体部和横截面由上至下渐缩的下钝体部，所述上钝体部的大端面和所述下钝体部的大端面重合设置；
12、更优选所述上钝体部的横截面的下底边长度与高度的比为0.5～1；
13、更优选所述下钝体部的横截面的上底边长度与高度的比为1～4。
14、优选地，所述下钝体部的母线与气流主流方向的夹角形成为扰流迎角α，α为25～75°。
15、优选地，所述竖直支撑件设置为流通换热介质的换热管。
16、本专利技术第二方面提供一种强化气固接触的流化床反应装置，所述流化床反应装置设置有气相进口和产品气出口，所述流化床反应装置的反应腔包括装填有固体颗粒的密相区和位于所述密相区上方的稀相区，所述密相区设置有本专利技术所述的复合内构件，所述复合内构件的下方设置有连通所述气相进口的气体分布器，所述稀相区设置有旋风分离器，所述旋风分离器连通所述产品气出口。
17、优选地，所述涡流件长度与流化床反应装置直径之比为0.9～1。
18、本专利技术第三方面提供一种强化气固接触的反应方法，该方法在本专利技术所述的流化床反应装置中进行，该方法包括：从所述气相进口进料的气相物料通过所述气体分布器进入密相区推动固体颗粒流化，气体在固体颗粒的夹带下形成含有气泡的气流；
19、所述气流经过扰流结构，初步分散气体与固体颗粒且逐步形成涡流，并在所述涡流结构的协同作用下形成湍流，以加速径向扰动和气泡破碎，强化气固接触，反应后的气流夹带部分颗粒进入所述稀相区中，通过所述旋风分离器分离后，固体颗粒由旋风分离器的料腿返回所述密相区中，产品气从所述产品气出口出料。
20、优选地，所述反应腔内的气体表观线速为0.1～1.2m/s。
21、优选地，所述固体颗粒的平均粒径为60～5000μm。
22、更优选所述固体颗粒的平均粒径为150～2000μm，进一步优选所述固体颗粒为gelart颗粒分类法中的b类颗粒。
23、通过上述技术方案，本专利技术通过扰流结构和涡流结构能够强化的气固湍动与涡流，有效破碎的气泡与颗粒聚团，进而提高了气固传递效率。
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1.一种用于气固流化床的复合内构件，其特征在于，该复合内构件包括：
2.根据权利要求1所述的复合内构件，其特征在于，在相互靠近的所述涡流构件和所述扰流构件中，所述涡流件(7)表面与所述扰流件(11)表面之间的最短距离与水平方向上相邻所述涡流件(7)之间的距离D的比为0.2～0.6。
3.根据权利要求1或2所述的复合内构件，其特征在于，同一所述竖直支撑件(6)上的相邻两个扰流件(11)的距离L与水平方向相邻所述涡流件(7)之间的距离D的比为5～20；
4.根据权利要求1所述的复合内构件，其特征在于，所述涡流件(7)设置为长条形钝体，所述长条形钝体包括横截面由下至上渐缩的第一钝体部(18)和横截面由上至下渐缩的第二钝体部(17)，所述第一钝体部(18)的大端面和所述第二钝体部(17)的大端面重合设置；
5.根据权利要求1或2所述的复合内构件，其特征在于，所述扰流件(11)包括横截面由下至上渐缩的上钝体部(16)和横截面由上至下渐缩的下钝体部(15)，所述上钝体部(16)的大端面和所述下钝体部(15)的大端面重合设置；
6.一
7.根据权利要求6所述的流化床反应装置，其特征在于，所述涡流件(7)长度与流化床反应装置(8)直径之比为0.9～1。
8.一种强化气固接触的反应方法，其特征在于，该方法在权利要求6或7所述的流化床反应装置(8)中进行，该方法包括：从所述气相进口进料的气相物料通过所述气体分布器(1)进入密相区(2)推动固体颗粒流化，气体在固体颗粒的夹带下形成含有气泡的气流；
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述反应腔内的气体表观线速为0.1～1.2m/s。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述固体颗粒的平均粒径为60～5000μm；
...【技术特征摘要】
1.一种用于气固流化床的复合内构件，其特征在于，该复合内构件包括：
2.根据权利要求1所述的复合内构件，其特征在于，在相互靠近的所述涡流构件和所述扰流构件中，所述涡流件(7)表面与所述扰流件(11)表面之间的最短距离与水平方向上相邻所述涡流件(7)之间的距离d的比为0.2～0.6。
3.根据权利要求1或2所述的复合内构件，其特征在于，同一所述竖直支撑件(6)上的相邻两个扰流件(11)的距离l与水平方向相邻所述涡流件(7)之间的距离d的比为5～20；
4.根据权利要求1所述的复合内构件，其特征在于，所述涡流件(7)设置为长条形钝体，所述长条形钝体包括横截面由下至上渐缩的第一钝体部(18)和横截面由上至下渐缩的第二钝体部(17)，所述第一钝体部(18)的大端面和所述第二钝体部(17)的大端面重合设置；
5.根据权利要求1或2所述的复合内构件，其特征在于，所述扰流件(11)包括横截面由下至上渐缩的上钝体部(16)和横截面由上至下渐缩的下钝体部(15)，所述上钝体部(16)的大端面和所述下钝体部(15)的大端面重合设置；
6.一种强化...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，叶俊翔，钟思青，李勇征，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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