本发明专利技术涉及一种用于循环流化床反应器中的扰流型复合构件包括：２－３０根圆管、扰流板和导流板，导流板的一边固定在圆管上；扰流板的一边也固定在圆管上，并且扰流板的另一边与导流板的另一边固定，其中导流板与扰流板的夹角在５°－９０°之间；安装有导流板和扰流板的圆管的一端固定在一起，该２－３０根圆管处在同一平面上，每一根圆管的另一端以该固定点为圆心呈辐射状排列，每一根圆管之间的夹角可以相同或者不相同，夹角在１０°－１８０°之间。该复合构件通过对上下行颗粒群的有效扰动和气流场的脉动调节，有效促进了颗粒群的更新和中心区快速流动的气固两相之间的交换，有效改善了气固传质效果，明显提高了循环流化床的反应效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种流化床反应器中的复合构件，尤其是涉及一种在循环流化床 中改善流化质量、提高反应效率的扰流型复合构件。
技术介绍
循环流化床广泛应用于石油、化工、冶金、能源、环保等工业领域。现有的 循环流化床中，由于其颗粒浓度较大，气固返混较小，易于建立温度及浓度梯度， 不仅提高了气固接触效率，而且具有易于放大，可以处理粘性物料，原料及设备 利用率高，能耗小，投资少费用低等优点，因此，在现有的循环流化床中，再添 加内构件是流化床中改善流化质量和改进气固流动行为的有效方法。目前在流化 床中使用的内部构件包括挡网、挡板、垂直管束等。内构件的形式有许多种，例 如圆环型、钝体式、圆棒规整堆积填料、斜片挡板结构、波纹结构、多孔板式、 桨式、脊式等。国外流化床反应器中一般采用兼作换热管用的垂直管束为内构件，并推荐以 当量直径为放大指标。国内有百叶窗水平挡板构件，它与换热管束配合使用。上 述构件各有特色，水平挡板构件具有破碎气泡的功能，垂直管束构件放大效应小。 两种构件的共同缺点是只能在较低的空床速度下操作，当气速超过一定数值时， 在水平挡板下面出现含有少量颗粒的"气垫"，而在垂直管束间相应出现"气节" (金涌等，流化床反应器新型内构件，中国专利技术专利CN 85 1 00040 A)。现 有多孔板式、桨式和孔桨式内构件，都能使气固混合及接触得以强化，有可能提 高化学反应器的效率。但是由于循环流化床内气、固流动速度均较高，并且这些 内构件没有考虑对流化床内气流的引导，有可能导致这些内构件磨损加剧，并使 流化床床层压降增加，影响流化床的实际工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提高流化床的工作效率，从而提供一种专用于循环流化床 的、带有导流板和扰流板的管束组成的扰流型复合构件；该扰流型复合构件具有改变流化床内的颗粒浓度分布，同时通过内构件对流化床内的气体流场进行弓I导 达到改善流化质量，提高流化床内反应效率的目的。 本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的本专利技术提供的用于循环流化床反应器中的扰流型复合构件包括导流板3， 扰流板4，其特征在于，还包括2-30根圆管1，所述的圆管1的直径与长度均相 等；所述的导流板3的一边固定在所述的圆管1上；所述的扰流板4的一边固定 在所述的圆管1上，并且扰流板4的另一边与所述的导流板3的另一边相固定， 其中导流板3与扰流板4的夹角在5fl-90°之间；安装有导流板3和扰流板4的圆 管1的一端通过固定件2固定在一起，该2-30根圆管1处在同一平面上，每一 根圆管1的另一端以固定件2的中心为圆心呈辐射状排列，其中每一根圆管1 之间的夹角在108-180°之间。在上述的技术方案中，还包括所述的圆管1分为两组，每一组呈扇形通过固 定件2固定在一起，每一组中的圆管之间的角度为均匀分布，圆管1之间的夹角 在5e-90°之间，而两组圆管之间的夹角在60°-150°。在上述的技术方案中，所述的圆管的直径在0.02 m-0.8ni之间，长度与循 环流化床反应器内半径相等。在上述的技术方案中，所述的圆管由不锈钢管、陶瓷、玻璃钢或者碳钢制成。 在上述的技术方案中，所述的导流板的长度为圆管长度的30%-100%，宽度 为圆管直径的0. 2-200倍之间。在上述的技术方案中，所述的扰流板的长度与导流板相同，宽度为圆管直径 的O. 2-200倍之间。在上述的技术方案中，所述的扰流板可以为平面板，也可以弧形板； 在上述的技术方案中，所述的导流板可以为平面板，也可以弧形板； 在上述的技术方案中，所述的导流板由不锈钢板、陶瓷、玻璃钢或者碳钢制成。在上述的技术方案中，所述的扰流板的由不锈钢板、陶瓷、玻璃钢、碳钢制成。在上述的技术方案中，所述的固定件2包括轴或圆盘。 在使用时本专利技术的循环流化床反应器中的扰流型复合构件，安装在循环流化 床提升管出口处。本专利技术循环流化床反应器中的扰流型复合构件与现有技术相比有以下优点1、 本专利技术的扰流型复合构件不同于现有的多孔板式、桨式和孔桨式内构件， 通过扰流型管束复合构件在床内的放射状分布，以及设置扰流板的布置可以有效 避免现有多孔板式、桨式和孔桨式内构件造成的高气速下循环流化床内气垫和气 节的出现。2、 传统内构件的加入多为仅仅通过干涉颗粒运动，使循环流化床内局部浓 度变化，从而对循环流化床效率影响有限。使用本专利技术的扰流型复合构件，在循 环流化床内通过扰流板，对上下行颗粒群的有效扰动和导流板对气流场的调节， 有效促进了颗粒群的更新和中心区快速流动的气固两相之间的交换，有效改善了 气固传质效果，提高了循环流化床工作效率。3、 传统内构件的导入，由于仅考虑床内部颗粒群的分布和传质问题，不考虑对气流场的有效引导，往往使循环流化床压降无规则波动的幅度和频率明显增 加，降低了设备的可靠性。本专利技术的扰流型复合构件在充分考虑颗粒群的上下行 扰动增加传质的同时，还对导流板设计进行了改进，通过导流板对气流场进行了 有效引导从而明显降低了循环流化床压降无规则波动的幅度和频率，提高了设备 的可靠性。4、 传统内构件由于多为单组态、单功能构件，对循环流化床脱硫装置的操 作弹性正面效应较小。本专利技术的扰流型复合构件通过兼顾颗粒群有效流场分布和 气流有效扰动分布，使循环流化床脱硫装置的操作弹性从常规的50%-110%提高 到了 30%-150%。附图说明图1是本专利技术的扰流型管束复合构件结构示意图。 图2是本专利技术的扰流板和扰流板安装在圆管上的结构示意意图。 图3是本专利技术的复合构件布置在一循环流化床中的俯视图。 图4是本专利技术的复合构件布置在一循环流化床中的纵剖图。 图面说明如下卜圆管 2-固定件(用于固定圆管的)3-导流板4-扰流板 5-循环流化床反应器 6-循环流化床反应器的出口7-两组圆管之间的夹角 8-每一组圆管之间的夹角具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步地详细说明。 实施例1参考图2、 4，本实施例制作的复合构件用于烟气脱硫的循环流化床反应器， 该扰流型管束复合构件由6根圆管1，和6块导流板3、 6快扰流板4组成，其 中圆管l为碳钢管，直径为0.2mX长3m。其中导流板3为碳钢板制作，宽度为 0.4m，长度3m，导流板3的一边焊接在圆管1上部，其中导流板3与扰流板4 安装在圆管1上的夹角在30° (圆管之间的角度与圆管的数量有关，导流板3焊 接在圆管l上的焊接点，与圆管l中心的连线与水平面呈75°夹角，导流板3与 水平面夹角为45°);扰流板3为碳钢材料制作，宽度0.4m，长为3 m，扰流板 3—端与导流板4的一段焊接，另一端焊接在圆管l上。取6根圆管1上已安装好扰流板3与导流板4，选择圆盘作为固定件2，通 过固定件2将该6根圆管1的一端焊在一起，并且使这6根圆管1处在同一平面 上，6根圆管1之间的夹角为60。，这6根圆管1的另一端呈放射状布置，使用 时将另一端焊接在流化床顶部的出口处的内壁上。实施例2参考图2、 4，本实施例制作的复合构件由18根圆管1， 18块导流板3和18 块扰流板4组成，其中圆管l为陶瓷，直径为0.08mX长3m。其中导流板3和 扰流板4均为不锈钢板或者陶瓷、玻璃钢平板制作，宽度为0.6m，长度2m; 导流板3为圆弧形，导流板圆弧所对的夹角为15°,扰流板4为圆弧形，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于循环流化床反应器中的扰流型复合构件包括：导流板（３），扰流板（４），其特征在于，还包括２－３０根圆管（１）；所述的导流板（３）的一边固定在所述的圆管（１）上；所述的扰流板（４）的一边固定在所述的圆管（１）上，并且扰流板（４）的另一边与所述的导流板（３）的另一边固定，其中导流板（３）与扰流板（４）的夹角在５°－９０°之间；安装有导流板（３）和扰流板（４）的圆管（１）的一端通过固定件（２）固定在一起，该２－３０根圆管（１）处在同一平面上，每一根圆管（１）的另一端以该固定点为圆心呈辐射状排列，其中每一根圆管（１）之间的夹角在１０°－１８０°之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱廷钰，何京东，荆鹏飞，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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