冷氢化流化床的制作方法

本申请涉及流化床反应器，尤其涉及一种冷氢化流化床。

背景技术：

1、现有冷氢化流化床采用多层多旋百叶窗挡板，角度单一，适应性差。挡板的倾斜角多为55°~60°，忽略了不同高度位置气固两相分布、床层料位、返混特性差异，导致整体气流分布不均。上部流场紊乱，靠近料位层床层顶部区域，易产生局部短路气流或者偏流，造成细粉夹带严重。靠近分布器或者床层下部气固穿过时，角度过小，则气流穿透性不足，易形成死区和沟流。角度过大，气流上升阻力大，增加能耗。55°~60°的倾斜角不够陡峭，微硅粉容易在挡板的背面及连接处极易堆积和架桥。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种冷氢化流化床，通过对多层导向挡板的角度设计，解决了现有技术中整体气流分布不均、微硅粉容易在挡板的背面及连接处极易堆积和架桥等问题。

2、为了实现上述发明目的之一，本申请一实施方式提供一种冷氢化流化床，流化床壳体，自下而上被划分成反应腔、分离腔和收集腔，所述流化床壳体底部设置有与反应腔连通的进气口，顶部设置有与收集腔连通的出气口；

3、破泡结构，设置于所述反应腔内，所述破泡结构包括若干层导向挡板，自下而上的方向上，第一层导向挡板和最后一层导向挡板与水平方向的夹角大于其他层导向挡板与水平方向的夹角，并且第一层导向挡板和最后一层导向挡板与水平方向的夹角不大于90°，其他层导向挡板与水平方向的夹角不小于75°，所有导向挡板与水平方向的夹角均大于微硅粉的休止角。

4、作为本申请一实施方式的进一步改进，第一层导向挡板和最后一层导向挡板与水平方向的夹角为90°，其他层导向挡板与水平方向的夹角为75~80°。

5、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述破泡结构还包括外框和将外框划分为m×n个区域的格栅，m×n个区域内均设置有导向挡板，相邻区域内的导向挡板在其长度方向上垂直设置，其中n、m为大于等于2的整数。

6、作为本申请一实施方式的进一步改进，冷氢化流化床还包括振动器，所述振动器设置于流化床壳体外，且位于设置有破泡结构高度位置处。

7、作为本申请一实施方式的进一步改进，冷氢化流化床还包括支撑组件和过滤器组件，所述支撑组件包括间隔板，所述间隔板将流化床壳体上部划分为收集腔和分离腔，所述过滤器组件包括若干过滤器，所述间隔板设置有若干通孔，若干通孔的内径与过滤器的外径相配合，所述过滤器穿过若干通孔，使得分离腔内的气体经过过滤器过滤后进入收集腔。

8、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述过滤器包括滤芯、花板、筒体，所述花板对应滤芯的尺寸设置有让位孔，所述滤芯至少部分设置于所述筒体内且顶部穿过让位孔后固定于花板上，所述筒体顶部与花板固定，底端与所述间隔板上的通孔边缘密封固定。

9、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述滤芯设置有多个，多个滤芯在筒体内呈正三角形或者正方形设置，且以筒体主轴中心线为基准跨中布置或者对中布置。

10、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述过滤器还包括托架，多个滤芯的底部固定于托架。

11、作为本申请一实施方式的进一步改进，冷氢化流化床还包括对应于过滤器个数的反吹系统，所述反吹系统与过滤器一一对应，用以对过滤器进行反吹。

12、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述反吹系统包括依序连接的供气端、反吹管和集气罩，所述集气罩设置于过滤器顶部。

13、作为本申请一实施方式的进一步改进，冷氢化流化床还包括分别设置于间隔板两侧的第一压力传感器和第二压力传感器，以检测收集腔和分离腔的压力差大于预设值50~100kpa时，反吹系统吹出150~170℃的氢气。

14、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述支撑组件还包括护套筒，所述护套筒固定于所述流化床壳体的内壁，所述间隔板固定于护套筒。

15、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述护套筒包括套筒本体、连接套筒本体和流化床壳体的连接部，所述套筒本体直径小于该位置处流化床壳体的内径。

16、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述连接部连接于套筒本体的底端，并固定于流化床壳体内壁。所述冷氢化流化床还包括设置于套筒本体和流化床壳体之间的隔热材料。

17、作为本申请一实施方式的进一步改进，若干过滤器设置于以流化床壳体的中心轴上的点为圆心的圆上，且间隔均匀设置。

18、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述反应腔的腔体直径小于分离腔的腔体直径，且通过倾斜延伸的放大段连通，所述分离腔的腔体直径为反应腔的腔体直径的1.2~1.8倍。

19、作为本申请一实施方式的进一步改进，所述滤芯的材质为纯度≥95%的碳化硅滤芯，滤芯为圆筒形且长度≤1.8m。

20、本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、本申请提供的冷氢化流化床中，最上层采用倾斜角度较大的导向挡板，气流呈垂直上升，有效抑制侧向偏流和紊流，减少细粉被带出，改善细粉冷氢化过程中的粉体损失。中部采用75~80°的导向挡板，在保持一定上升动量的同时引入适度的切向分量，增强中部固相的均匀组合，提高床层温度与浓度分布的均匀性。

1.一种冷氢化流化床，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冷氢化流化床，其特征在于，第一层导向挡板和最后一层导向挡板与水平方向的夹角为90°，其他层导向挡板与水平方向的夹角为75~80°。

3.根据权利要求1所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述破泡结构还包括外框和将外框划分为m×n个区域的格栅，m×n个区域内均设置有导向挡板，相邻区域内的导向挡板在其长度方向上垂直设置，其中n、m为大于等于2的整数。

4.根据权利要求1所述的冷氢化流化床，其特征在于，还包括振动器，所述振动器设置于流化床壳体外，且位于设置有破泡结构高度位置处。

5.根据权利要求1所述的冷氢化流化床，其特征在于，还包括支撑组件和过滤器组件，所述支撑组件包括间隔板，所述间隔板将流化床壳体上部划分为收集腔和分离腔，所述过滤器组件包括若干过滤器，所述间隔板设置有若干通孔，若干通孔的内径与过滤器的外径相配合，所述过滤器穿过若干通孔，使得分离腔内的气体经过过滤器过滤后进入收集腔。

6.根据权利要求5所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述过滤器包括滤芯、花板、筒体，所述花板对应滤芯的尺寸设置有让位孔，所述滤芯至少部分设置于所述筒体内且顶部穿过让位孔后固定于花板上，所述筒体顶部与花板固定，底端与所述间隔板上的通孔边缘密封固定。

7.根据权利要求6所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述滤芯设置有多个，多个滤芯在筒体内呈正三角形或者正方形设置，且以筒体主轴中心线为基准跨中均布或者对中均布。

8.根据权利要求7所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述过滤器还包括托架，多个滤芯的底部固定于托架。

9.根据权利要求5所述的冷氢化流化床，其特征在于，还包括对应于过滤器个数的反吹系统，所述反吹系统与过滤器一一对应，用以对过滤器进行反吹。

10.根据权利要求9所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述反吹系统包括依序连接的供气端、反吹管和集气罩，所述集气罩设置于过滤器顶部。

11.根据权利要求9所述的冷氢化流化床，其特征在于，还包括分别设置于间隔板两侧的第一压力传感器和第二压力传感器，以检测收集腔和分离腔的压力差大于预设值50~100kpa时，反吹系统吹出150~170℃的氢气。

12.根据权利要求5所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述支撑组件还包括护套筒，所述护套筒固定于所述流化床壳体的内壁，所述间隔板固定于护套筒。

13.根据权利要求12所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述护套筒包括套筒本体、连接套筒本体和流化床壳体的连接部，所述套筒本体直径小于流化床壳体设置有护套筒的位置处流化床壳体的内径。

14.根据权利要求13所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述连接部连接于套筒本体的底端并固定于流化床壳体内壁，所述冷氢化流化床还包括设置于套筒本体和流化床壳体之间的隔热材料。

15.根据权利要求5所述的冷氢化流化床，其特征在于，若干过滤器设置于以流化床壳体的中心轴上的点为圆心的圆上，且间隔均匀设置。

16.根据权利要求1所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述反应腔的腔体直径小于分离腔的腔体直径，且通过倾斜延伸的放大段连通，所述分离腔的腔体直径为反应腔的腔体直径的1.2~1.8倍。

17.根据权利要求6所述的冷氢化流化床，其特征在于，所述滤芯的材质为纯度≥95%的碳化硅滤芯，滤芯为圆筒形且长度≤1.8m。