CN207478534U - 环状气体分布器和反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用以实现气固相反应过程的反应器领域，公开了一种环状气体分布器和气固相反应装置。所述环状气体分布器包括分布器环形结构(2)和与所述分布器环形结构(2)连通的进气通道(1)，其中，所述分布器环形结构(2)设置有开口朝上的若干导流孔(3)，所述导流孔(3)沿着所述进气通道(1)的轴线在所述分布器环形结构(2)的两边对称分布，且所述分布器环形结构(2)两边的导流孔(3)的孔径从所述进气通道(1)和所述分布器环形结构(2)连通处开始分别沿顺时针和逆时针方向依次递增。所述环状气体分布器能够使注入的气体在反应器内均匀分布，同时能够保持反应系统压力稳定，使反应平稳进行。

Description

环状气体分布器和反应器

技术领域

本实用新型涉及用以实现气固相反应过程的反应器领域，具体涉及一种环状气体分布器和反应器。

背景技术

在石油化工领域及环保行业中广泛使用着气-固流化床及移动床操作模式。这些系统中一般为气态反应物在较高的温度条件下被固态催化剂催化反应或气态混合物在一定温度下被固态吸附剂吸附。如还原法脱除工业烟气中的硫氧化物和/或氮氧化物的还原-再生部分，以及吸附法脱除工业烟气中的硫氧化物和/或氮氧化物的吸附-再生部分。

在还原法或吸附法脱除工业烟气中的硫氧化物和/或氮氧化物的过程，需要向反应器内通入还原性气体或催化剂提升气。传统的气体注入方式一般为气体由注气口直接注入，这会使进入的气体在反应器内分布不均匀，同时会对反应器内压力造成较大的冲击，使反应不稳定。

其它类的气-固流化床及移动床反应器注入气体的过程也面临同样的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有的用以实现气固相反应过程的反应器的气体注入装置容易造成注入气体在反应器内分布不均匀，同时会对反应器内压力造成较大的冲击，使反应不稳定的缺陷，提供一种环状气体分布器和气固相反应装置，该环状气体分布器能够根据注入气体在环形通道内不同位置处的流量大小调控注入气体在环状气体分布器上表面的出气量，从而使注入的气体均匀扩散，当所述环状气体分布器应用于气固相反应装置时，尤其是移动床反应器或流化床反应器时，可以使气体在反应器内均匀分布，同时能够保持反应系统压力稳定，使反应平稳进行，催化剂由环形结构中间穿过，不影响催化剂的流动。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种环状气体分布器，所述环状气体分布器包括分布器环形结构和与所述分布器环形结构连通的进气通道，其中，所述分布器环形结构设置有开口朝上的若干导流孔，所述导流孔沿着所述进气通道的轴线在所述分布器环形结构的两边对称分布，且所述分布器环形结构两边的导流孔的孔径从所述进气通道与所述分布器环形结构连通处开始分别沿顺时针和逆时针方向依次递增。

优选地，所述分布器环形结构上的导流孔呈单环分布或多环分布。

优选地，所述导流孔的孔径为1-15毫米。

优选地，在所述进气通道的轴线的同一侧，相邻两个导流孔的孔径之差为0-3毫米。

优选地，在所述进气通道的轴线的同一侧，相邻两个导流孔相邻边界的间距为5-20毫米。

本实用新型第二方面提供一种反应器，所述反应器中的气体分布器为前述环状气体分布器。

优选地，所述反应器为流化床反应器或移动床反应器。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

(1)由本实用新型提供的环状气体分布器根据气体在环形通道内不同位置处的流速和压力不同，设计尺寸不同的导流孔，可以有效调控注入气体在环状气体分布器上表面的出气量，从而使注入的气体均匀扩散；

(2)由本实用新型提供的环状气体分布器可以用于向气固相反应器内注入气体，并且使注入的气体在反应器内均匀分布，有利于保持反应系统压力稳定，使反应平稳进行；

(3)由本实用新型提供的环状气体分布器应用于气固相反应器时，催化剂由环形结构中间穿过，不影响催化剂的流动。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是由本实用新型提供的环状气体分布器的结构示意俯视图。

附图标记说明

1、进气通道 2、分布器环形结构 3、导流孔

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是相对于本实用新型中的环状气体分布器的实际结构而限定。

如图1所示，本实用新型第一方面提供一种环状气体分布器，所述环状气体分布器包括分布器环形结构2和与所述分布器环形结构2连通的进气通道1，其中，所述分布器环形结构2设置有开口朝上的若干导流孔3，所述导流孔3沿着所述进气通道1的轴线在所述分布器环形结构2的两边对称分布，且所述分布器环形结构2两边的导流孔3的孔径从所述进气通道1与所述分布器环形结构2连通处开始分别沿顺时针和逆时针方向依次递增。

根据本实用新型，所述环状气体分布器为双切向流线式气体分布器，所述分布器环形结构2设置有开口朝上的若干导流孔3，气体从所述进气通道1进入分布器环形结构2，随后在所述分布器环形结构2的主流道内分别沿着顺时针和逆时针双向进行变速流动，在所述分布器环形结构2内的气体在所述进气通道1和所述分布器环形结构2连通处流速最大，其后，随着导流孔3处产生径向分流的进行，气体流速沿流动途径不断减小。所述导流孔3处产生径向分流的推动力是所述分布器环形结构2流道内外的径向压力差，由于在所述分布器环形结构2内的气体的流速沿流动途径不断减小，如果所述分布器环形结构2上开设的导流孔3孔径一致，则不利于气体向环形结构2的管壁上的各个导流孔3实现等量分流。因此，在本实用新型中，为了使所述分布器环形结构2上开设的导流孔3可以实现等量分流，所述导流孔3沿着所述进气通道1的轴线在所述分布器环形结构2的两边对称分布，且所述分布器环形结构2两边的导流孔3的孔径从所述进气通道1与所述分布器环形结构2连通处开始分别沿顺时针和逆时针方向依次递增，通过这样设置导流孔3的孔径，可以适当增大流速较小的截面附近区域的导流孔3所在位置处的出气流量，并适当减小流速较大的截面附近区域的导流孔3所在位置处的出气流量，由此弥补导流孔3处的出气流量因气体流速的降低导致的损失，有效调控各导流孔3处的气体分布量，使注入气体均匀扩散。

根据本实用新型，所述分布器环形结构2可以是分布器环管状结构或分布器环板状结构，为了最大幅度地减小气体流动死区，所述分布器环形结构2优选为分布器环管状结构。

根据本实用新型，所述分布器环形结构2上的导流孔3可以根据实际应用的工艺规模而设计呈单环分布或多环分布。当所述导流孔3呈多环分布时，各导流孔3的中心可以分布在与所述分布器环形结构2的中心呈同心圆的多个圆周线上，相邻的两个圆周线之间的距离没有特别地限定，只要可以使所述导流孔3的开口向上即可，例如，相邻的两个圆周线之间的距离可以为所述分布器环形结构2的内径的15-35％。

根据本实用新型，所述导流孔3的孔径可以根据所述环状气体分布器实际应用的工艺规模进行选择设计，例如，当所述环状气体分布器应用于中试规模的工艺时，所述导流孔3的孔径可以为1-15毫米。

根据本实用新型，在所述进气通道1的轴线的同一侧，相邻两个导流孔3的孔径之差可以根据实际应用时，所述环状气体分布器中的进气通道1处的进气流速进行选择，例如，当所述环状气体分布器中的进气通道1处的进气流速为0.1-2m/s时，在所述进气通道1的轴线的同一侧，相邻两个导流孔3的孔径之差可以为0-3毫米。优选地，当所述环状气体分布器中的进气通道1处的进气流速为0.3-0.9m/s时，在所述进气通道1的轴线的同一侧，相邻两个导流孔3的孔径之差可以为0.5-1.5毫米。

根据本实用新型，在所述进气通道1的轴线的同一侧，相邻两个导流孔3的间距可以根据实际应用时，所述环状气体分布器所需的气体分布密度进行选择，例如，在所述进气通道1的轴线的同一侧，相邻两个导流孔3的间距可以为5-20毫米。

本实用新型第二方面提供一种反应器，所述反应器中的气体分布器为前述的环状气体分布器。

根据本实用新型，所述反应器可以为用以实现气固相反应过程的反应器，例如，所述反应器可以为流化床反应器或移动床反应器。

本实用新型提供的环状气体分布器结构简单，使用方便，可以有效解决气体直接注入造成气体在反应器内分布不均匀的问题，同时也可以减小注入气体对反应器内的冲击，使反应器内压力稳定，反应平稳进行。由本实用新型提供的环状气体分布器不但适用于向还原法或吸附法脱硫脱硝技术所用循环流化床反应器内注入还原剂或催化剂提升气，还适用于向催化裂化反应器注入汽提气，也可用于石油化工生产领域及环保领域中广泛使用的气—固流化床及移动床反应器内气体的注入。

当采用本实用新型提供的环状气体分布器向流化床反应器或移动床反应器内注入气体并进行气固相反应时，能够使注入的气体在反应器内均匀分布，同时能够保持反应系统压力稳定，使反应平稳进行，催化剂由所述分布器环形结构2中间穿过，而不影响催化剂的流动。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (7)

1.一种环状气体分布器，其特征在于，所述环状气体分布器包括分布器环形结构(2)和与所述分布器环形结构(2)连通的进气通道(1)，其中，所述分布器环形结构(2)设置有开口朝上的若干导流孔(3)，所述导流孔(3)沿着所述进气通道(1)的轴线在所述分布器环形结构(2)的两边对称分布，且所述分布器环形结构(2)两边的导流孔(3)的孔径从所述进气通道(1)与所述分布器环形结构(2)连通处开始分别沿顺时针和逆时针方向依次递增。

2.根据权利要求1所述的环状气体分布器，其特征在于，所述分布器环形结构(2)上的导流孔(3)呈单环分布或多环分布。

3.根据权利要求1或2所述的环状气体分布器，其特征在于，所述导流孔(3)的孔径为1-15毫米。

4.根据权利要求1或2所述的环状气体分布器，其特征在于，在所述进气通道(1)的轴线的同一侧，相邻两个导流孔(3)的孔径之差为0-3毫米。

5.根据权利要求1或2所述的环状气体分布器，其特征在于，在所述进气通道(1)的轴线的同一侧，相邻两个导流孔(3)相邻边界的间距为5-20毫米。

6.一种反应器，其特征在于，所述反应器中的气体分布器为权利要求1-5中任意一项所述的环状气体分布器。

7.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于，所述反应器为流化床反应器或移动床反应器。