[發(fā)明專利]一種流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置與方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011019498.8 | 申請日: | 2020-09-25 |
| 公開(公告)號: | CN112082280A | 公開(公告)日: | 2020-12-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 佟力;王娜;李龍;雷欽祥;鞠貴冬 | 申請(專利權(quán))人: | 江蘇雙良鍋爐有限公司 |
| 主分類號: | F24V30/00 | 分類號: | F24V30/00 |
| 代理公司: | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 趙艷平 |
| 地址: | 214444 江蘇省無*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 流態(tài)化鈣基 化學(xué)反應(yīng) 兩級 裝置 方法 | ||
1.一種流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,包括一級反應(yīng)取熱筒、二級取熱筒,所述的一級反應(yīng)取熱筒外側(cè)布置有同軸心且套筒形的二級取熱筒;一級反應(yīng)取熱筒和二級取熱筒均是上下端設(shè)有錐形口的筒體;
所述的一級反應(yīng)取熱筒內(nèi)為一級反應(yīng)取熱室,一級反應(yīng)取熱筒包括下端為錐形口的進(jìn)氣擴(kuò)容室、上端錐形口的氣料收縮室;所述的進(jìn)氣擴(kuò)容室下端與進(jìn)氣管連接,所述的進(jìn)氣擴(kuò)容室上端與一級反應(yīng)取熱室連接,連接處布置有布風(fēng)板,所述的一級反應(yīng)取熱室一側(cè)為可拆卸內(nèi)側(cè)板,另一側(cè)布置開孔與穿過二級取熱筒的進(jìn)料管連接;
所述的二級取熱筒包括上端錐形口的氣料擴(kuò)容室、二級取熱室即環(huán)室、下端錐形口的出料收縮室;所述的氣料擴(kuò)容室圓周布置排氣孔與分支管一端連接,所述的分支管另一端與排氣管連接,所述的二級取熱室一側(cè)為螺栓連接的可拆卸外側(cè)板,另一側(cè)布置開孔與進(jìn)料管連接,所述的出料收縮室下端與出料管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,所述的一級反應(yīng)取熱室和二級取熱室內(nèi)布置有蛇形管換熱器,且在垂直方向上分層布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,所述的下端為錐形口的進(jìn)氣擴(kuò)容室的錐形的擴(kuò)張角為45-70°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,所述的布風(fēng)板為進(jìn)氣擴(kuò)容室上端與一級反應(yīng)取熱室連接處橫截面上布置正三角形分布的多孔結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,所述的上端為錐形口的氣料收縮室的錐形收縮角為45-70°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置與方法,其特征是,所述的上端為錐形口的氣料擴(kuò)容室的錐形擴(kuò)張角為20-45°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,進(jìn)一步的,所述的出料收縮室與進(jìn)氣擴(kuò)容室呈平行布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)兩級取熱裝置,其特征是,二級取熱室上設(shè)有若干分支管,若干分支管并聯(lián)連接到垂直二級取熱室正上方的排氣管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的取熱裝置進(jìn)行流態(tài)化鈣基化學(xué)反應(yīng)取熱的方法,其特征是,粒徑為20-300微米的CaO粉料通過進(jìn)料管進(jìn)入到一級反應(yīng)取熱室內(nèi)自然下落,來自儲罐的N2和來自蒸汽發(fā)生器的0.1Mpa,120℃的水蒸汽按約50:1的比例預(yù)先混合,混合氣體從反應(yīng)器底部中心的進(jìn)氣管通入進(jìn)氣擴(kuò)容室后充分?jǐn)U散,使得布風(fēng)板上的CaO物料處于流化狀態(tài),布風(fēng)板上開有約19微米的圓形孔,孔之間呈正三角形布置,孔隙率大于50%。其中N2起到流化氣的作用,同時(shí)作為保護(hù)氣體可提供惰性氣氛,防止CaO物料被空氣氧化。水蒸汽與CaO在流化狀態(tài)下充分接觸,在一級反應(yīng)取熱室內(nèi)發(fā)生水合反應(yīng)生成Ca(OH)2,同時(shí)放出大量化學(xué)熱,熱量被蛇形管換熱器內(nèi)的冷卻水帶走,通過控制水流量將床內(nèi)平均溫度控制在200℃以下,蛇形管換熱器進(jìn)口端為冷水,出口端為熱水/蒸汽供用戶使用。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后停止通入水蒸汽,一次性通入大量N2將Ca(OH)2粉料從氣料收縮室吹出。加速吹出的氣流撞擊到氣料擴(kuò)容室的頂部后折返向下,N2從排氣孔通過分支管進(jìn)入排氣管,Ca(OH)2粉料在慣性力和重力的作用下下落,經(jīng)過二級取熱室時(shí)與蛇形管換熱器完成第二次換熱,粉料顯熱充分釋放,溫度進(jìn)一步降低,后經(jīng)過反應(yīng)器底部出料收縮室加速后從出料管排出。
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