[发明专利]一种气固反应的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在固定容器内具有旋转搅拌装置的混合机，特别地，涉及一种气固反应的方法，及一种气固反应的装置。 

背景技术

在化工等工业化生产中，经常遇到气体与固体反应问题，现有的气固反应器主要有流化床、移动床、固定床等多种形式，其中流化床、固定床比较适用于固体颗粒分布相对比较集中，流动性较好的反应体系，流化床设备选用风机/压缩机作为气体输送的工具，且进入到混合器之后都在微正压下工作，另外对固体物料的粒度进行了限制，一般在40-80um。如果粒度太大，要求流化速度过大，流化性能不好；如果粒度太小，由于流化速度小，细粒子大量被流化风携带走，造成回收困难；固体物料在反应器内的停留时间无法精确地控制；也就是说很难实现气体循环，并且不适用在高温、高压、强腐蚀性的工况。 

对于移动床、喷动床活塞流反应器，可以实现高温、连续化生产，物料组成沿反应器逐渐变化，流体在同一截面以相同速度向前流动，固体物料会存在分布不均匀、停留时间的调节范围有限等缺点，对颗粒粒度比较细的固体粉料而言，这种反应器也同样存在固体物料尾气回收困难的问题。 

另外，常见的固定床容器式反应器常用于气体吸附、干燥等工艺，也可用于气固反应，如图1所示的固定床反应器结构示意图，先放置物料在容器式反应器104中，在使气体106存放在气柜101中，通过压缩机102输送气体106至缓冲罐105中，从而容器式反应器104中进行气体和固体的反应，若需要在一定温度下进行气固反应，则通过加热器103对气体106进行加热，当然，该设备实现了气体和固体的反应，并可以 实现设置气体需要的温度，可以实现增大循环气体，但该设备仍存在以下问题： 

首先，对于尾气循环处理需要增加设备，其次，若增大循环气体的量时，所述压缩机很难满足使用需求，并且若反应的气体是高腐蚀性的气体且需要在高温下工作，则该固定床容器式反应容器不能够保证在高温、高压下气体不泄露，可能会出现一定的固体物料被流动的气体带走； 

另外，固体颗粒传质及传热性质较差，在放热反应时，热量不易迅速扩散造成在固定床层中产生较大的反应温度梯度，使固体颗粒与气体的反应不均匀，容易产生局部过热，或骤冷，不能及时补充热量，使部分固体颗粒和气体反应不完全。 

其中，若采用现有技术的气体和固体颗粒的反应方法，由于固体颗粒是一个静止的固定床层，两端必须有填充物填充，这样就造成了固体颗粒拆卸得不方便，还要对固体颗粒和填充物进行分离，使得劳动强度大，不易实现自动化。尤其是，当固体颗粒是具有腐蚀性和刺激性气味的超细粉物料时，由于装卸不便，易污染环境，易损坏操作人员身体健康。 

还有，所述固体颗粒是一个静止的固定床层，与固体颗粒发生反应的气体或携带与固体颗粒发生反应的物质的气体必须是流动的气体，这样与固体颗粒发生反应的气体，作为携带反应物质的携带气体和反应物质的消耗量很大，含有未反应的气体和反应产生的废气，或者含有作为携带反应物质的携带气体、未与固体发生反应的反应物质和反应后产生废气物质的处理量很大。 

因而，目前本领域技术人员迫切需要解决的技术问题就是，如何保证在高温、高压下反应器内气体不泄漏，同时满足循环过程中需要的气体流速，且固体物料不被流动的气体带走的气固反应容器。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够保证在高温、高压下反应器内的气体不泄漏，且同时满足循环过程中需要的气体流速，以及固体物料不被流动的气体带走的气固反应装置，以及，相应于该气固反应装置的一种气固反应方法。 

为了解决上述问题，本发明公开了一气固反应方法，包括： 

放置需要进行反应的固体物料至反应容器； 

关闭并检查所述反应容器是否漏气，若无漏气，加入进行反应的气体原料； 

开启用于控制所述反应容器内气体流速的循环风机和控制所述反应容器内气体温度的加热器，以及，设置气固反应需要的所述循环风机的转速、所述加热器的加热温度； 

所述固体物料与气体原料反应完成后，关闭加热器，排出残留气体。 

进一步地，若所述残留气体包括毒性气体，所述方法还包括： 

采用洗涤塔吸收残留气体； 

检测所述反应容器内的残留气体的浓度，若符合设定的浓度，开启反应容器； 

否则，开启连接于所述洗涤塔的真空装置，抽取所述残留气体，重复检测所述残留气体的浓度的步骤。 

进一步地，所述放置需要进行反应的固体物料至反应容器的步骤包括：