CN114144251A - 用于从废气流中回收夹带颗粒的*** - Google Patents

Abstract

来自废气流的夹带颗粒可以用包括壳体的装置从气流中去除，所述壳体具有顶部、内表面和底部，底部具有贯穿其中的孔，其中所述壳体还包括冲击表面。入口管将废气流朝向所述冲击表面引导至所述壳体中，并且被布置成使得所述入口管具有内径x；并且所述冲击表面与所述入口管的开口隔开距离y，其中y的值在3x和1/3x之间。出口管将所述废气流引导出所述壳体。容器可拆卸地连接到所述壳体的所述底部的所述孔中。所述冲击表面将所述废气流从第一流动方向转向第二流动方向，使得夹带颗粒在进入出口管之前从所述废气流落入所述容器中。

Description

用于从废气流中回收夹带颗粒的***

技术领域

本发明一般涉及一种用于从废气流中回收夹带颗粒的***。在各种实施例中，本发明一般涉及一种用于从来自流化床反应器的废气中回收夹带颗粒的装置。

背景技术

在流化床反应器中，反应气体被加热并流过颗粒床。反应气体与任选的稀释剂或载气一起流过颗粒，使它们流化。在流化床中，反应气体可以反应并在流化床内的颗粒上沉积涂层。所用的反应气体作为废气流离开流化床反应器，并且可能不期望地携带流化床中的一部分颗粒作为夹带颗粒。在这种情况下，从废气流中回收夹带颗粒以便再利用或处理是有利的。

一些现有技术方法利用离心力，使用旋风集尘器从废气流中回收夹带颗粒。在这种集尘器中，载有颗粒的废气通过进口管进入集尘器，并由集尘器内的螺旋挡板转向。离心力将夹带颗粒驱动到集尘器的内壁，在那里颗粒落到单元的底部。无夹带颗粒的废气沿着集尘器的竖直轴线通过排气管运送。然而，这样的集尘器体积大，并且容易由于脱落的颗粒和集尘器内壁之间的磨损而磨损。

用于从气流中脱落颗粒的其它现有技术方法包括使用用于废气流的向上定向的进口管，其中气流高速流动。进口管通向扩大的分离室，垂直隔板将分离室分隔成两个室。气流被引导朝向第一室的上端，使气流冲击第一室的上端并使其反向流动。

当气流反向时颗粒之间的冲击导致夹带颗粒从气流中掉出。然后气流流向第二室的出口。然而，虽然该***有效地去除了大颗粒，但它不能去除细颗粒。细颗粒可能仍夹带在气流中，流入第二室并流出分离室。此外，气流中的颗粒与第一室的上端之间的冲击可能导致分离室中不可接受的磨损。为了防止这种磨损，进口管的端部和第一室的上端可能需要隔开几米。结果，这些装置具有非常大的分离室，导致磨损设备维修或更换耗时且昂贵。

发明内容

鉴于目前需要用于从废气流中去除夹带颗粒的改进方法和装置，给出了各种示例性实施例的简要概述。在以下概述中可以进行一些简化和省略，其旨在突出和介绍各种示例性实施例的一些方面，而不是限制本发明的范围。在后面章节中，将详细描述足以允许本领域普通技术人员制造和使用本发明概念的优选示例性实施例。

用于去除夹带颗粒的装置优选是紧凑的，并且如果磨损了，可以很容易地拆卸以进行维修或更换。此类装置还应有一个可拆卸的收集室，以便于从装置中回收脱落的颗粒。

本文公开的各种实施例涉及流化床反应器，其包括反应器，反应器具有被配置为支撑流化床的气体分配板、气体分配板下方的稳压室、气体分配板上方的反应室和排气管。反应器被配置为在稳压室中接收流化气体，并使流化气体通过气体分配板进入反应室以沉积到流化床内的颗粒上。然后流化气体作为废气流进入排气管。

在各种实施例中，排气管通向用于从废气流中去除夹带颗粒的装置。用于去除夹带颗粒的装置可包括具有底部表面的壳体，该底部表面具有贯穿其中的孔，其中壳体包括具有出口的入口管和具有入口的出口管。

可拆卸的容器可以连接到壳体的底部表面中的孔。入口管将废气流引导至壳体中；并且出口管将废气流引导出该壳体。壳体还包括在入口管的出口和出口管的入口之间的壁。壁使废气流在入口管和出口管之间沿非线性方向流动，使夹带颗粒从废气流落入容器中。

在各种实施例中，壁可以是布置在入口管和出口管之间的壳体中的弯曲或平面结构。在各种实施例中，壁可以不是壳体中的单独结构。在各种实施例中，壁可以是出口管的外表面，出口管通过上壳体表面离开壳体。来自入口管的废气流进入壳体，并冲击出口管的外表面。废气流朝向可拆卸的容器向下偏转，然后向上流入出口管。非线性废气流使夹带在废气流中的颗粒脱落，从废气流中掉落入可拆卸的容器。

在各种实施例中，壁可以是壳体的内表面。在各种实施例中，出口管和入口管可以是相邻的，其中出口管的轴线和入口管的轴线形成90°至180°、120°至180°、135°至165°、约135°、约155°或约180°的角度。出口管和入口管布置成使得出口管的入口面向壳体内表面的第一部分，而入口管的出口面向壳体内表面的第二部分。来自入口管的废气流进入壳体，并冲击壳体内表面的第二部分。废气流沿着壳体的内表面偏转，然后在到达壳体内表面的第一部分之后流入出口管。沿壳体内表面的非线性废气流使夹带在废气流中的颗粒脱落，从废气流中掉落入可拆卸的容器中。

在各种实施例中，壁是壳体的内表面，并且出口管和入口管可以是彼此平行并且相邻的。出口管的轴线和入口管的轴线形成180°的角度，并且彼此线性偏移，使得出口管的入口和入口管的出口面向壳体内表面的相对部分。

来自入口管的废气流进入壳体，并冲击壳体的内表面。废气流沿着壳体的内表面偏转，然后在进入出口管之前沿着壳体的内表面流动。沿壳体内表面的非线性废气流使夹带在废气流中的颗粒从废气流中掉落入可拆卸的容器中。

在各种实施例中，可拆卸的容器被配置成从壳体拆卸，从而允许回收或处理从废气流中脱落之后落入容器中的颗粒。在各种实施例中，可拆卸的容器在其外表面上具有螺纹表面，形成螺纹阳接头。壳体底部中的孔的内表面包括螺纹阴接头。容器上的螺纹阳接头可以可拆卸地拧入壳体上的螺纹阴接头中。在其它实施例中，在容器的外表面上靠近容器开口设置脊。该脊可以卡入壳体底部中的孔的内表面上的凹槽中，从而可拆卸地将容器固定到壳体上。

本文公开的各种实施例涉及流化床反应器，其包括反应器，反应器具有被配置为支撑流化床的气体分配板的反应器、气体分配板下方的稳压室、气体分配板上方的反应室和排气管。反应器在稳压室中接收流化气体，并使流化气体通过气体分配板，通过气体分配板上负载的颗粒床进入反应室。流化气体使床中的颗粒流化。流化气体可包括一种或多种反应气体，其发生反应以在流化颗粒上形成涂层。然后流化气体作为废气流进入排气管。流化床反应器还包括用于从废气流中去除夹带颗粒的装置，该装置包括具有底部的壳体，该底部具有贯穿其中的孔。在各种实施例中，壳体包括具有开口的入口管。入口管被配置成将来自排气管的废气流引导至壳体中。从壳体延伸的出口管具有入口，其中出口管被配置成将废气流引导出壳体。在各种实施例中，在入口管的出口和出口管的入口之间存在壁。入口管的开口指向该壁并与壁隔开距离y，其中y的值在3x和1/3x之间、在2x和1/2x之间或小于或等于x，并且x是壳体中的入口管的内径。

在各种实施例中，容器可拆卸地连接到壳体底部中的孔。壳体中的壁被配置成使得废气流在入口管与出口管之间在非线性方向上流过壳体，使得废气流中的夹带颗粒落入容器中。

在各种实施例中，用于从废气流中去除夹带颗粒的装置可以与用于去除夹带颗粒的另一种机构结合使用。在各种实施例中，流化床反应器包括在反应室上方的脱落室，其中脱落室被配置以降低来自反应室的流化气体的速度。反应器被配置成使流化气体通过反应室进入脱落室，然后作为废气流进入排气管。脱落室使流化气体中的夹带颗粒从流化气体落入支撑在气体分配板上的流化床中。用于去除夹带颗粒的装置使废气流中的夹带颗粒从废气流落入可拆卸的容器中以进行处理或回收。在各种实施例中，反应室具有第一直径，并且脱落室具有第二直径，第二直径是第一直径的2至10倍、2至5倍、2.5至4倍或约2.5倍。在各种实施例中，脱落室降低从反应室进入脱落室的流化气体的速度。在各种实施例中，脱落室可以将流化气体的速度降低约5至约50、约6至40、约7至30、约8至20、约9至15或约10。脱落室中流化气体速度的降低减少了流化气体中来自流化床的夹带颗粒的浮力，使得较大的夹带颗粒落回到反应器的流化床中。夹带的细颗粒可以在废气流中离开脱落室。然后，用于从废气流中去除夹带颗粒的装置可用于回收这些夹带的细颗粒。

附图说明

为了更好地理解各种示例性实施例，参考附图，其中：

图1示出了具有废气管的流化床反应器，其中废气管通向用于从废气流中去除夹带颗粒的装置；

图2示出了用于从废气流中去除夹带颗粒的装置的第一实施例；

图3和图4示出了用于从废气流中去除夹带颗粒的装置的第二实施例；并且

图5和图6示出了用于从废气流中去除夹带颗粒的装置的第三实施例。

具体实施方式

现在参考附图，其中相同的附图标记指代相同的部件或步骤，公开了各种示例性实施例的广泛方面。图1示出了包括流化床反应器1和用于从离开反应器1的废气流中回收夹带颗粒的装置2的***。

流化床反应器1包括稳压室6、稳压室上方的气体分配板5和气体分配板上方的反应室4。反应室4包含颗粒床3。反应气体、稀释气体或其混合物的气流通过至少一个气体入口7进入稳压室6，并且在稳压室6中混合。混合气体通过通道8进入反应室4，经过颗粒床3。当气体通过颗粒床3时，在床流化时可形成气泡3a。流化床4中的一些颗粒可能夹带在气流中。流化床反应器可以包括具有第一直径的反应室4和具有第二直径的脱落室4a，其中第二直径是第一直径的2至10倍、2至5倍、2.5至4倍或约2.5倍。当混合气体离开反应室并进入脱落室时，气体速度降低，从而减小支撑夹带颗粒的浮力并使气流中的较大颗粒脱落并落回到流化床3中。含有夹带的细颗粒的废气流通过排气管9离开反应器。

用于回收夹带颗粒的装置2包括室11、用于接收夹带颗粒14的容器，并且可以包括漏斗部分16。入口管9a接收来自排气管9的废气流，并将废气流传递到室11中。然后，废气流流入室12中。出口管10a将废气流从室12运送到第二排气管10中。室11和室12之间的冲击表面或其它壁13使废气流在入口管9a和出口管10a之间的非线性路径中流动，当废气流沿着该非线性路径流动时，夹带的细颗粒从废气流中掉出。漏斗部分16携带这些脱落的颗粒，并将其引导至容器14中。通过将容器14与装置2分离并清空容器脱落的颗粒可以被回收或处理。

图2示出了用于回收夹带颗粒的装置2的第一实施例。装置2包含壳体15和附接到壳体15的容器14。容器14的外表面上的螺纹阳接头22可以通过壳体15的底部上的螺纹阴接头连接到开口23。入口管9a在箭头A的方向上接收废气流，并将废气流引导至室11中。冲击表面或其它壁13安装在室11的一侧，与入口管9a的出口开口相对。入口管9a具有内径x，并且从入口管9a的出口开口到壁13的距离为y，其中y的值在3x和1/3x之间。废气流进入室11，接触壁13并且朝向容器14向下偏转。然后，废气流向上流动到室12中。出口管10a沿箭头B的方向将废气流带出室12。冲击表面或其它壁13使废气流在入口管9a和出口管10a之间的非线性路径中围绕壁13流动，当废气流沿该非线性路径流动时，夹带的细颗粒从废气流中掉出。漏斗部分16接收这些脱落的颗粒，并沿箭头C的方向将其引导至容器14中。通过从装置2上旋下容器14并排空容器脱落的颗粒可以被回收或处理。

不受任何理论的束缚，应当理解，颗粒的脱落部分由夹带颗粒与壁13之间的冲击引起，其中这种冲击降低了夹带颗粒的动能。此外，惯性力还引起颗粒的脱落。废气流冲击壁13，并且朝向容器14向下偏转。在通过壁13之后，废气流沿着壁13向下偏转，朝向出口10a。

然后气流沿着壁13向上偏转到室12中。由于惯性，沿着壁13向下行进的颗粒倾向于继续在箭头C的方向上向下移动，落到漏斗部分16的内表面上，这将引导脱落的颗粒朝向容器14。

图3示出了用于回收夹带颗粒的装置2的第二实施例的透视图。装置2包含壳体15和附接到壳体15的容器14，壳体15和容器14通过螺纹接头连接在一起。在该实施例中没有漏斗部分16。入口管9a携带废气流进入壳体15；并且出口管10a将废气流带出壳体15。

图4示出了图3的装置的横截面。入口管9a沿箭头A的方向接收废气流，并将废气流引导至室18中，该室18由壳体15的外壁的内表面和出口管10a的外表面17形成。出口管10a的外表面17构成壳体10a中的冲击表面或壁。入口管9a具有内径x，并且从入口管9a的出口开口到出口管10a的外表面17的距离为y，其中y的值在3x和1/3x之间。废气流沿箭头A的方向进入室18，接触管10a并沿箭头C的方向向下朝向容器14偏转。然后废气流向上流入管10a的内部19，并沿箭头B的方向离开壳体15。冲击表面或其它壁13使废气流在入口管9a和出口管10a之间的非线性路径中围绕壁13流动。当废气流沿着该非线性路径流动时，夹带的细颗粒从废气流中掉出，当废气流进入内部19时进行180°转弯。当废气围绕出口管10a的外表面17流入出口管10a的内部19时，夹带颗粒从废气流中掉落。脱落的颗粒落入容器14中，并且通过从装置2上旋下容器14并排空容器可以回收或处理脱落的颗粒。

图5示出了用于回收夹带颗粒的装置2的壳体15的第二实施例的透视图。入口管9a携带废气流进入壳体15；出口管10a将废气流带出壳体15；管9a和管10a并排布置。

入口管9a进入壳体15的第一半圆柱形端部15a，并且出口管10a通过壳体15的第二半圆柱形端部15c离开。半圆柱形端部15a和半圆柱形端部15c通过具有平面壳体表面的壳体中心部15b连接。漏斗部分16定位在壳体15的底部。

图6示出了图5的装置的横截面。如图5所示，入口管9a通过壳体15的第一半圆柱形端部15a进入，穿过壳体15的中心部15b，其中中心部15b由平面表面界定，并且在中心部15b的端部处具有出口开口。然后废气流入半圆柱形端部15c。半圆柱形端部15c的内表面用作壁或冲击表面，并且使废气流沿着管9a的外表面偏转，使其流动方向反向。然后，废气沿着管9a的外表面流入第一半圆柱形端部15a，并进入出口管10a，第二次反转其流动方向。在沿箭头B的方向离开壳体之前，出口管10a携带废气通过壳体的中心部15b和半圆柱形端部15c。当废气离开管9a并反转其流动方向时，夹带颗粒的第一部分从废气流中掉出。当废气进入管10a第二次反转其流动方向时，夹带颗粒的第二部分从废气流中掉出。当颗粒从废气流中落下时，其落入漏斗部分16中，然后沿箭头C的方向落入容器14中。

尽管已经具体参考其某些示例性方面详细描述了各种示例性实施例，但是应当理解，本发明能够实施其它实施例，并且其细节能够在各种明显的方面进行修改。对于本领域技术人员显而易见的是，在本发明的方案和范围内可以进行变化和修改，因此，前述公开内容、描述和附图仅用于说明目的，并且不以任何方式限制本发明，本发明仅由权利要求限定。

Claims (17)

1.一种用于从废气流中去除夹带颗粒的装置，包括：

a.壳体，所述壳体具有顶部、内表面和有孔贯穿其中的底部，所述壳体还包括：

冲击表面；

入口管，所述入口管具有开口，所述入口管被配置成将所述废气流朝向所述冲击表面引导至所述壳体中，所述入口管具有内径x；和

出口管，所述出口管被配置成将所述废气流引导出所述壳体；

所述冲击表面与所述入口管的开口隔开距离y，其中y的值在3x和1/3x之间；和

b.容器，所述容器可拆卸地连接到所述壳体的所述底部中的所述孔上；

其中所述冲击表面被配置成将所述废气流从第一流动方向转向到第二流动方向，使得所述夹带颗粒在进入所述出口管之前从所述废气流落入所述容器中。

2.根据权利要求1所述的装置，其中x大于或等于y。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述容器被配置成从所述壳体拆卸，从而允许回收或处理所述夹带颗粒。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述出口管具有内表面和外表面，并且通过所述顶部离开所述壳体，所述外表面是所述冲击表面；

其中所述入口管中的所述开口被配置成将所述废气流引导到所述出口管的所述外表面，从而使所述废气流从第一流动方向i)向下转向所述容器，然后ii)向上转向进入所述出口管。

5.根据权利要求1的装置，其中所述入口管和所述出口管彼此平行，

所述入口管具有靠近所述壳体的所述内表面的出口开口，所述壳体的所述内表面是所述冲击表面；

所述出口管具有靠近所述壳体的所述内表面的入口开口；

所述出口开口与所述入口开口线性地偏移；

所述入口管和所述出口管被配置成使得所述废气流通过所述入口管的所述出口开口进入所述壳体，沿着所述壳体的所述内表面流动，并且通过所述入口开口进入所述出口管。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述容器的外表面上的螺纹旋入所述壳体的所述底部中的所述孔的内表面上的螺纹中。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述容器的外表面上的脊卡入所述壳体的底部中的孔的内表面上的凹槽中。

8.一种用于从废气流中去除夹带颗粒的装置，包括：

a.壳体，所述壳体包括：

壳体，所述壳体具有顶部、内表面和有孔贯穿其中的底部，

入口管，所述入口管具有开口，所述入口管被配置成将所述废气流朝向所述冲击表面引导至所述壳体中，所述入口管具有内径x；

出口管，所述出口管具有入口，所述出口管被配置成将所述废气流引导出所述壳体；和

壁，所述壁位于所述入口管的出口和所述出口管的入口之间，所述入口管的所述开口被i)引导朝向所述壁，并且ii)与所述壁隔开距离y，其中y的值在3x和1/3x之间；和

b.容器，所述容器可拆卸地连接到所述壳体的所述底部中的孔上；

所述壁被配置成使得所述废气流在所述入口管与所述出口管之间沿非线性方向流动，使得所述夹带颗粒从所述废气流落入所述容器中。

9.根据权利要求8所述的装置，其中x大于或等于y。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述容器的外表面上的螺纹旋入所述壳体的所述底部中的所述孔的内表面上的螺纹中。

11.根据权利要求8所述的装置，其中所述容器的外表面上的脊卡入所述壳体的所述底部中的所述孔的内表面上的凹槽中。

12.一种流化床反应器，包括：

反应器，所述反应器具有配置成支撑流化床的气体分配板、所述气体分配板下方的稳压室、所述气体分配板上方的反应室和排气管；

其中所述反应器被配置为在所述稳压室中接收流化气体，并使所述流化气体通过所述气体分配板进入所述反应室，然后作为废气流进入所述排气管；所述流化床反应器还包括：

用于从所述废气流中去除夹带颗粒的装置，包括：

壳体，所述壳体具有有孔贯穿其中的底部，所述壳体包括：

入口管，所述入口管具有开口，所述入口管被配置成将所述废气流从所述排气管引导至所述壳体中，所述入口管具有内径x；

出口管，所述出口管具有入口，所述出口管被配置成将所述废气流引导出所述壳体；和

壁，位于所述入口管的出口和所述出口管的所述入口之间，所述入口管的所述开口被引导朝向所述壁，并且与所述壁隔开距离y，其中y的值在3x和1/3x之间；和

容器，所述容器可拆卸地连接到所述壳体的所述底部中的所述孔上；

所述壁被配置成使得所述废气流在所述入口管与所述出口管之间沿非线性方向流动，使得所述夹带颗粒从所述废气流落入所述容器中。

13.根据权利要求12所述的流化床反应器，其中x大于或等于y。

14.根据权利要求12所述的流化床反应器，还包括：

脱落室，位于反应室上方，所述脱落室被配置成降低来自所述反应室的所述流化气体的速度；

其中所述反应器被配置成使所述流化气体通过所述反应室进入所述脱落室，然后作为废气流进入所述排气管；

所述脱落室被配置成使得所述流化气体中的夹带颗粒从所述流化气体落入所述流化床中；

所述用于去除夹带颗粒的装置被配置成使得所述废气流中的夹带颗粒从所述废气流落入所述容器中。

15.根据权利要求14所述的流化床反应器，其中所述反应室具有第一直径，所述脱落室具有第二直径，所述第二直径是所述第一直径的2至10倍。

16.根据权利要求14所述的流化床反应器，其中所述反应室具有第一直径，所述脱落室具有第二直径，所述第二直径是所述第一直径的2至5倍。

17.根据权利要求14所述的流化床反应器，其中所述反应室具有第一直径，所述脱落室具有第二直径，所述第二直径是所述第一直径的约2.5倍。

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