【《流化床反应器设计》5300字】

)通过综合设计计算，流化床反应器的总高为1551mm，其中流化床高度150mm，稳定段高度1027mm，扩大段高度371mm，如图1.8所示。图1.8流化床反应器高度1.4加排料装置设计将颗粒物料加入流化床系统的装置称作加料装置，将颗粒物料从流化态系统中取出的装置称为排料装置。加排料装置应该具备能够稳定、连续、均匀地将固体物料加入到床层中或者从床层中取出的特点，常见的装置分为机械传送式、气流输送式和自流式三类ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>时均</Author><Year>1996</Year><RecNum>30</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[29]</style></DisplayText><record><rec-number>30</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2darfxpzmre5x9e02z4pzft4rettrppv5sxs"timestamp="1618305016">30</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>时均</author></authors></contributors><titles><title>化学工程手册(上下).上</title></titles><dates><year>1996</year></dates><publisher>化学工程手册（上下）.上</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[29]。机械传送器比较容易控制，不容易受到流化床操作和物料自身特性等因素影响，可以连续持续的加料，常见的形式有螺旋加料器、转盘加料器、带式加料器、振动加料器、星形加料器、离心加料器、双门排料阀等形式ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>李洪钟</Author><Year>2008</Year><RecNum>17</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[15]</style></DisplayText><record><rec-number>17</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="2darfxpzmre5x9e02z4pzft4rettrppv5sxs"timestamp="1618282758">17</key></foreign-keys><ref-typename="Book">6</ref-type><contributors><authors><author>郭慕孙李洪钟</author></authors></contributors><titles><title>流态化手册(精)</title></titles><dates><year>2008</year></dates><publisher>流态化手册(精)</publisher><urls></urls></record></Cite></EndNote>[15]：气体输送式指的是用气体控制固体颗粒的流动，从而达到加料的目的，常见的形式有L阀、J阀、V阀、斜管密封阀等类型；自流操作式指的是固体颗粒通过管道在重力作用下由压力较低的地方流入压力较高的地方，不会出现卡料等情况，多用于多层床或多段流化床床层之间固体颗粒物料的转移，常见的形式有直管型、孔板型等。直管型最大的特点是结构简单，物料在管内向下运动进入床层，但是在加料过程中流化气体也会进入管中，会出现气截的情况造成短路。因此采取双阀门形式进行加料，一方面是与外界隔绝，保证气体不会从加料装置逸出，另一方面若出现气截情况，双阀门可以释放气阻，解决这种情况的发生。因为本装置为实验装置，采取直管型自流操作式加排料装置结构，采用锥形料斗，锥形料斗最大直径为122mm，最小尺寸为29mm，加料管直径为29mm，加料段总高772mm，与炉体呈30°夹角布置。图1.9加料装置结构排料装置则通过灰桶的形式将燃烧后产生的灰渣进行排出，灰桶设置在布风板下方，法兰连接，灰桶内径为50mm，高度为121.5mm。图1.10排料装置结构1.5实验装置建立设计为了研究在流化床中燃烧石墨的特性以及对石墨燃烧后产生的烟气进行分析，搭建如图1.11流化床反应器实验装置，该流化床反应炉的处理能力为0.1~0.3kg/h，该流化床反应器总高1.96m由流化床反应器、送风系统、加热系统、烟气检测系统、加排料系统以及控制系统组成，用来确保实验可以顺利进行。图1.11流化床反应器实验装置示意图（1）流化床反应器流化床反应器为该实验装置的核心结构，材料为06Cr25Ni20，其主要有两部分组成：第一部分为内部反应器，为石墨燃烧的主反应区域；第二部分为外壳体冷却夹套，采用风冷的方式对内部进行冷却，起到保护内部反应器的作用。内部反应器总高1.55m，布风板到烟气出口的垂直距离为1.45m，内部反应器主要分为三段，流化段横截面积直径为50mm，稳定段横截面积直接为89mm，扩大段横截面积直径为159mm。流化床反应器上端设有视镜，可以通过视镜对炉体内部的加料情况以及石墨的燃烧情况进行观察，在烟气出口设置烟气取样口，连接烟气检测系统，烟道长度为600mm。炉体留有4个测温孔以及在布风板前端和烟气出口处设有压力出口，测温口连接电控柜，实时在线检测炉体内部各点的温度情况，压力出口连接压差表，对炉体内部情况进行实时监测。流化床反应器外壳体设有风冷夹套，通过冷却风机将冷却风输送至风冷夹套中，对反应器壁面进行降温处理，实现对炉体材料的保护，保证设备可以安全稳定的运行。图1.12流化床反应器实验装置（2）送风与空气预热系统送风系统主要通过旋涡风机来实现，送风系统分为两部分，第一部分为给流化床反应器内部送风，通过流量计对进入反应炉的流量大小进行调节，通过布风板使得一次风可以均匀分布在炉体内部；第二部分为给风冷夹套送风，通过三通阀门调节进入夹套中风量的大小，实现对炉体材料的保护，保证设备可以安全稳定的运行。加热系统为系统的核心系统，通过调节压空系统和送入的液化气量，依靠电打火的形式实现石墨点燃并通过燃烧液化气为其提供稳定的热源补充，保证石墨可以稳定的燃烧。加热系统还包括空气预热器，对一次风进行预热，加热的温度范围为0-200℃，将空气预热可以降低送风带走的热量损失，弥补一下热量。（3）烟气检测系统在线烟气检测系统主要用于实时监测燃烧过程中产生的CO、CO2以及耗氧量等情况，本实验设备选择的在线烟气检测系统为德国MRUSWG300-1，该设备用于过程控制和环境监测或科学实验研究分析专门针对不同工业现场和实验室实际应用而设计直接抽取式采样，其可以自加热采样探头和自动反吹系统，非分散红外传感器，可测量组份：CO、CO2、NO2、SO2、HC，内置帕尔帖冷却器冷却温度到+5℃,过滤器过滤粒径小于2μm。图1.13在线烟气检测设备SWG300-1烟气检测通过取样探头在烟气出口位置进行取样，通过加热取样管线供应给分析装置，加热取样管线可以保证气体处于露点以上。该取样探头可以在取样点对细粉尘进行过滤，减少维护的工作。为了避免烟气中的水分进入传感器，在传感器前段设置干燥瓶，保证冷凝水不会损坏传感器。通过气泵将烟气输送至烟气分析仪中，并在分析仪显示屏上实事显示出烟气含量的情况。样气体积流量通过气泵后面的气体流量计进行调节。为了设置传感器和电子设备的偏移量漂移，电磁阀前零校准气体将新鲜环境空气或氮气吹扫的气体通道切换到传感器。（4）加排料系统加排料系统可以保证石墨可以顺利加入炉体中进行反应，反应后的灰分等可以顺利从炉体中进行排除。本实验设备加料装置选择的结构为料斗、两个球阀、料仓和进料管组成。通过进料装置将石墨加入到反应器中，将石墨加入到料斗，打开第一道球阀，石墨进入料仓内，关闭第一道球阀，打开第二道球阀，石墨进入流化床反应器内，可以通过顶部的视镜观测到加料情况，同时在运行过程中也可以判断是否发生气截现象，如若发生，打开第一道阀门即可以让石墨顺利进入反应器中。排料系统为一个灰桶，通过法兰连接，燃烧过程中产生的灰